Устройство для коррекции сигналов времени Советский патент 1985 года по МПК G04C11/02 H04L7/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано при построении высокоточных систем синхронизации сигналов времени « . Известно устройство для коррек ции сигналов времени, содержащее генератор импульсов, линию задержки, вход которой подключен к выходу генератора дашульсов, первые элекен ты И, первые входы которых подключе ны к отводам линии задержки, делитель частоты, вход Которого через первый элемент ИЛИ подкдночен к выхо дам первых элементов И, реверсивный регистр сдвига, выходы которого сое динены со вторыми входами первых эл ментов И, BTopbie элементы И, выходы которых соединены с входами реверси ного регистра сдвига, триггер, вьгходы которого соединены с первыми входами вторых элементов И, второй элемент ИЛИ, первый вход которого является запускающим входом устройства для коррекции сигналов времени, и регистр памяти, вход которого являетсяВХОДОМ кода знака коррекции устройства для коррекции сиг налов времени Ci3. Недостатком известного устройства для коррекции сигналов времени является низкая точность коррекции сигналов времени, . . Наиболее близким техническим рещением к изобретенио является устройство для коррекции сигналов времени, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов и линию задержки, последовательно сое диненные элемент ШШ и делитель час тоты, а также RS-триггер и элементы И, первые входы которых подключены к соответствующим отводам линии задержки, выходы элементов И подсоедийены к соответствующим входам элемента ИЛИ,а S-вход и R,-вход Я5-тригГера являются соответственно прямым и инверсным вxoдa aI кода зна ка коррекции устройстеа, прямой и инверсный выходы РЗ-Триггера соотйетственно через первый и второй до полнительные элементы И подсоединены к первому и второму уарйвляющим входам реверсивного реийстра сдвига выходы разрядов которого подсоедине ны ко вторым, входам соответствующих элементов И, выход регистра памяти через блок вычисления.периода кор682рекции и сумматор подсоединен к первому ВХОДУ блока сравнения, второй вход которого подключен к выходу делителя частоты и тактовому входу дополнительного регистра, выход и управляющий вход которого подсоединены соответственно к другому входу сумматора и выходу элемента ИЛИ, а вьпсод блока сравнения подсоединен к объединенным вторым входам первого и второго дополнительных элементов И и входу элемента ИЛИ С25. .1 Недостатком известного устройства для коррекции сигналов времени является низкая точность коррекции сигналов времени. Цель-изобретения --повьшение точности коррекции сигналов времени. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для коррекции сигналов времени, содержащее последовательно соединенные генератор имлульсов и линию задержки, последовательно соединенные элемент ИЛИ и делитеэть частоты, а также f 5-триггер и элементы И, первые входы которых подключены к соответствующим отводам линии задержки, выходы элементов И подсоединены к соответствующим вхо- дам элемента ИЛИ, а 5-вход и R-вход RS-TpHrrepa являются соответственно прямым и инверсным входами кода знака коррекции- устройства, введены последовательно соединенные дополннтельный RS-триггер, формирователь управляющих сигналов переключения отводов линии задержки и счетчик импульсов, а также блоки триггеров, при этом тактовый вход формирователя управляющих сигналов переключения отводовлинии задержки подключен к вьЬсоду делителя частоты, прямой и инверсный информационные входы форми)ователя управляющих сигналов переключения отводов линий задержки подключены соответственно к прямому и инверсному выходам RS-Триггера, первые и .вторые нулевые установочные входы, первые и вторые единичные установочные входы и 0-входы блоков триггеров подключены к соответствующим управляюпцш выходам формирователя управлякяцих сигналов переключения отводов линии задержки, отводы лиНИИ задержки подсоединены к прямым и инверсным входам соответствующих блоков триггеров, первые и вторые вькоды которыхподсоединены соответственио к вторым и третьим входам соответствующих элементов И, -а выход счетчика импульсов подсоединен к R-входу дополнительногаЯЗ-триггера, причем S-вход дополнительного R5 триггера является запускающим sxoдом устройства. При этом блоки триггеров содержат первый и второй D-триггеры, причем 5-входы первого и второго D-триггеров являются соответственно первым и вторым единичньмивходами блоков триггеров, Rвходы первого и второго В-триггеров являются соответственно первым и вторым нулевыми установочными входа ми блоков триггеров, С-вход первого Б-триггера и С-вход второго D-триггера являются соответственно инверс- ным и прямым счетными входами блоков триггеров, D-вход первого З - триггера являетсяD-входом блоков триггеров, а прямые выходы первых и вторых D-триггеров являются соответственно первым,.и вторым выходами блоков триггеров.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для коррекции сигналов времени.

Устройство для коррекции сигналов времени содержит генератор 1 импульсов, линию задержки 2, элементы И 3-6, элемент HJTIi 7, делитель 8. частоты, блоки триггеров счетчик 13 импульсов, формирователь 14 управляющих сигналов переключения отводов линии задержки, .Р3 триггер 15 и дополнительный RS-триггер 16.

Устройство для коррекции сигналов времени работает следующим образом,

В исходном состоянии ко .входу делителя 8,частоты может быть подключен любой отвод линии 12 задержки, например лретий. Это означает, что. формирователь 14 находится в таком состоянии, что с управляющи вькодов подает на первые и вторые 1)триггеры блоков триггеров 9r-J2, сигн&лы, при | оторых первый и второй D-триггеры блока триггеров 1} {сох5тзэетству1ощие третьему отводу линии задержки ) находятся в единичном состоянии, а первые и вторые J -триггеры блоков триггеров 9, 10 и 12 йа-« ходятся в нулевом состоянии. ЭЛв мент И 5 открыт по второму и третьег му входам, а элементы И 3, 4 и эле- мент И 6 закрыты по второму и третьему входам. Импульсы с выхода генератора 1 через третий отвод линии 2 задержки, элементИ 5 и элемент ИЛИ поступа.ют на вход делителя 8 частоты

Величина коррекции (поправкиj в цифровом коде записьюается в счетчике.

Знак коррекции определяется состонием р5-триггера 15, управляемого сигналами с прямого и инверсного входов кода знака коррекции. Пусть RS-триггер 15 находится в состоянии, определяющем ввод кода коррекции .в сторону запаздывания. При поступлений нал а на запускающий вход устройства для коррекции сигналов времени дополнительньй RS-триггер 16 подает на управляющий вход формиро- вателя 14 потенциал, переводящий формирова тель 14. в состояние ввода кода коррекции. С приходом на тактовьй вход формирователя 14 первого тактирующего импульса с выхода делителя 8 частоты формирователь 14 подает на и-входы первых D-триггеров блоков триггеров единичный сигнал, а также подает на 5-вход и R-вход второго Г-триггера блока триггеров 12 (соответствующего четвертому отводу линии 2 задержки Jсоответственно нулевой и единичный сигналы. Второй р-триггер блока триггеров I2 устанавливается в единичное состояние, открывая элемент И б по третьему входу. .

С приходом следующего тактирующего импульса на тактовьй вход формирователя 14 на R-входе первого В-триггера блока триггеров 12 нулевой сигнал меняется на единичный сигнал и первым же импульсом ( отри цательным перепадом ) с четвертого отвода линии 2 задержки первый Dтриггер блока триггеров 12 переводится в единичное состояние.. При этом элемент И 6 открыт по второму и третьему входам, обеспечивая прохождение импульсов с четвертого отвода линии 2 задержки на вход делителя 8 частоты. Таким образом, на вход делителя 8 частоты поступают импуАьсы с третьегои четвертого отводов линии 2 задержки

С приходом следующего тактирующего импульса на тактовый вход формирователя 14 на S-входе второго i)-триггера блока триггеров 1 1 соответствующего третьему отводу ли- 5 НИИ 2 задержки нулевой сигнал изменяется на единичный сигнал и первым же импульсом (положительным пер падом ) с четвертого отвода линии 2 задержки второй D-триггер блока триггеров 11 переводится в нулевое состояние, отключая от входа делителя 8 частоты третий отвод линии задержки Тем самым производится коррекция сигнала времени на один дискрет в сторону запаздьгоаний. Со следующим тактирующим импульсом поступающим на тактовый вход формирователя 14, на вход счетчика 13 поступает импульс, ув,еличивающий его содержимое на единицу. На этом цикл работы устройства для коррекции сигналов времени по коррекции сигнала времени на один диск рет в сторону запаздьгоания заканчивается. Если в этом цикле счетчик переполняется, то на его выходе воз никает импульс, переводящий дополни тельньпЧ R5-триггер 16 в нулевое состояние и на соответствующий вход формирователя 1Д поступает сигнал, запрещающий дальнейшую коррекцию сигналов времени. Если же счетчик не переполнен, то работа устройства для коррекции сигналов времени повторяется с той разницей, что осуществляется переключение сигнала, поступающего на вход делителя 8 час тоты с четвертого отвода линии 2 задержки -на следующий (которым в да ном случае является первый отвод и т.д. ). Таким образом обеспечивается коррекция сигналов времени на любое количество дискретов в сторону запаздьтания. При поступлении кода знака, соответствующего коррекции сигнала времени в сторону опережения, устройство для коррекции сигналов времени переводится в режим работы, при котором осуществляется коррекij(HH сигналов времени в сторону опе режения. Пусть устройство для коррекции сигналов времени находится в том же начальном состоянии, что и при рассмотрении его работы при коррекции в сторону запаздывания. После поступления сигнала на за пускающий вход устройства для коррекции сигналов времени дополнительньй Р5.-триггер 16 подает на уп равляющий вход формирователя 14 по тенциал,, переводящий формирователь 68 в состояние ввода кода коррекции. С приходом на тактовый вход формирователя 14 первого тактирующего импульса фррмирователь 14 подает наD-вход первого D-триггера блока триггеров 10 (соответствующего второму отводу линии 2 задержки ) единичный сигнал, а .на D-вход первого D-триггера блока триггеров 11 нулевой сигнал. Одновременно формирователь 14 подает на R-вход и 5-вход второго D-триггера блока триггеров 10 соответственно единичный и нулевой сигналы, тем самым устанавливая его в единичное состояние и открывая элемент И 4 по третьему входу. С приходом очередного тактирующего импульса на тактовь1й вход формирователя 14 на R-входе первого D-триггера блока триггеров 10 нулевой сигнал меняется на единичный сигнал и первым же отрицательным перепадом импульса со второго отвода линии 2 задержки первыйР-триггер блока триггеров 10 переводится в единичное состояние, от15рьшаяэлемент И 2 по второму входу. При этом на вход делителя 8 частоты одновременно поступают импульсы со второго и третьего отводов линии 2 задержки. С приходом след тзщего тактирующего импульса на тактовый вход формирователя 14 на 5-входе первого D-триггера блока триггеров 1 нулевой сигнул меняется на., единичный сигнал и первым же отрицательным перепадом импульса с-третьего отбода линии 2 задержки первый Б-триггер блока триггеров 11 переводится в нулевое состояние, отклю,чая третий отвод ли-НИИ 2 задержки от входа делителя 8 частоты Тем самым производится коррекция сигнат вр емени на один дискрет в сторону опережения. Если счетчик 13 не переполнен, то работа устройства для коррекции сигналов времени повторяется с той разницей, что теперь осуществляется переключение сигнала, поступающего на вход делителя 8 частоты со второго отвода линии 2 задержки на первый отвод, а далее с первого отвода линии 2 задержки на предьщущий отвод, т.е. последний отвод линии 2 задержки и т.д. Таким образом, устройство для коррекции сигналов времени обеспечивает коррекцию сигнала времени на любое количество дискретов в сторону

7n

опережения, так же как и в сторону /. запаздывания.

В предложенном устройстве ,питя коррекции сигналов, времени происходит подключение ко входу делителя 8 частоты следующего отвода линии 2 задержки при сохранении предьщущего отвода также подключенным, и уже только через промежуток времени, обеспечивающий окончание переходных процессов, производится отключение предьиущего отвода. Благодаря этому увеличиваются временные интервалы, в течение которых должно происходить подключение последующего и отключение предыдущего отвода линии 2 за-

8

держки, для обеспечения нормальной работы устройства для коррекции сигналов времени. Дальнейшее увеличение указанных временйых интервалов

по сравнению с прототипом достигается таким построением блоков триггеров 9-12, что их задержка срабатывания составляет задержку срабатывания только одного триггера.

Увеличение зтих интервалов приводит к возможности увеличения частоты генератора 1 импульсов по сравнению с прототипом, а следовательно, к повышению точности коррекции

сигналов времени приблизительно в 5 раз.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОРРЕКЦИИ. СИГНАЛОВ ВРЕМЕНИ, содержащее последовательно соединенные генератор импульсрв и задержки, последовательно соединенные элемент ИЛИи делитель частоты,а также RS-триггер и элементы И, первые входы которых подключены к соответствующим отводам линии задержки, выходы элементов И подсоединены к соответствующим входам элемента ИЛИ, а 5-вход и R- вход RS-триггера являются соответственно прямым и инверсньм входами кода знака коррекции устройства, отличающееся тем, что, с целью повьппения точности коррекции сигналов времени, введены последовательно соединенные дополнительный RS-триггер, формирователь управляющих, сигналов переключения отводов линии задержки и счетчик импульсов,-а также блоки триггеров, при этом тактовый вход формирователя управляющих сигналов перекгаоченич отводов линии задержки подключен к выходу делителя частоты, прямой и инверсный информационные входы формирователя зттравляющих сигналов переключения отводов линии задержки подключень соответственно к йрямому и инверсному выходам RS-триггера, первые и вторые нулевые установочные входы, первые и вторые единичные установочные входы и D-входы блоков триггеров подключены к соответствующим управляюшям выходам формирователя управляющих сигналов переключения отводов линии задержки, отводы линии задержки подсоединены к прямым и инверсным счетным входам соответствующих блоков триггеров, цервые и вторые выходы которых подсоединены соответств енно к вторым и третьим входам соответствующих элементов И, а выход счетчика импульсов подсоединен к R-входу дополнительного R3-триггера, при(Л чем S-вход дополнительного RS-триггера -является запускающим входом устройства. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что .блоки триггеров содержат первый и второй D-триггеры, причем 5-входы первого ел и второгоD-триггеров являются сооо со ответственно первым и вторым единичными входами блоков триггеров, Р-вхоО5 ды первого и второго D -триггеров яв00 ляются соответственно первым и вторым нулевыми установочными входами блоков триггеров, С-вход первого D-триггера и С-вход второго D-триггера являются соответственно инверсным и прямым счетными входами блоков триггеров, I) -вход первого Г-триггера является 13-входом блоков триггеров, а прямые .выходы первых и вторых .D-триггеров являются соответственно первым и втор.ым выходами блоков триггеров.

у k ч/ tx V7 W V/ Ч

а15

&J