Преобразователь интервала времени в цифровой код Советский патент 1985 года по МПК H03M5/08 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для преобраэо.ван1гя сигналов датчиков с частотным выходом в двоичньй код.

Известно устройство, содержащее яоследовательно соединенные источник эталонной частоты, первый декадный делитель, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу селектора, к второму входу которого подключены последовательно соединенные усилитель, второй формирователь, второй декадный делитель и блок формирования времени счета, выход селектора связан со счетчиком Cl

Недостатками этого устройства являются низкая точность и малое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению по своей технической сущности является преобразователь временных интервалов, содержащий источник эталонной частоты, счетчик импульсов, два селектора, два генератора ударного возбуждения, два фор1«1рователя импульсов и первый блок совпадения, выход которого соединен с первым входом первого селектора, выход первого генератора ударного позбуждения через первый формирователь импульсов соединен с первым входом певого блока совпадения, а выход вто.рого генератора ударного возбуждени через второй формирователь импульсов - с вторыми входами первого блока совпадения и первого селектора, а также два триггера и блок стаби-. лизации С2 3.

Недостатками известного преобразоватёля являются высокая погрешность преобразования и низкое быстрдействие.

Цель изобретения - уменьшение погрешности преобразования и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь интервал (Времени в цифровой код, содержащий источник эталонной частоты, счетчик иьшульсов, дна селектора, два генератора ударного возбуждения, два формирователя импульсов и первый бл совпадения, выход которого соединен с первым входом первого селектора, выход первого генератора ударного возбуждения через первый формирователь импульсов соединен с первым

входом первого блока совпадения, а выход второго генератора ударного возбуждения через второй формирователь импульсов - с вторыми входами первого блока совпадения и первого селектора, введены резервньй счетчик третий формирователь импульсов и второй блок совпадения, первый вход которого объединен с входом третьего формирователя импульсов и соединен с входной шиной преобразователя, а выход - с входом счетчика импульсов выход второго селектора соединен с запускающим входом первого генерато ра ударного возбуждения,.выход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом второго селектора и запускакнцим входом второго генератора ударного возбуждения, выход источника эталонной частоту соединен с вторыми входами второго блока совпадения и второго селектора, . выход первого блока совпаде1шя соединен с входами останова первого и вто рого генераторов ударного возбуждения и с управляющим входом реверсивного счетчика, информационный вход которого соединен с выходом первого селектора, выходы счетчика импульсов и реверсивного счетчика являются выходами преобразователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.

Преобразователь интервала времени в цифровой код содержит накапливающий счетчик 1 импульсов старших разрядов, -первый блок 2 совпадения, первый генератор 3 yдapнofо возбуждения, первый формирователь 4 импуль-t сов, второй генератор 5 ударного возбуждения, второй формирователь 6

-. i

импульсов, первый 7 и второй 8 селекторы, второй блок 9 совпадения, источник 10 эталонной частоты, третий формирователь 11 импульсов, реверсивньп1 счетчик 12 импульсов младших разрядов, входную шину 13 и виходные шины (выходы) 14.

Входная шина 13 соединена с первыми входами блока 9 и формирователя 11, выход которого соединен с первым входом селектора 8 и запускающим входом генератора 5. Вькод селектора 8 соединен с запускающим входом reHepaTOllfa 3, выход которого через формирователь 4 подключен.к

первому входу блока 2. Выход последнего соединен с первьи входом селектора 7. Выход генератора 5 через формирователь 6 подключен к вторым входам блока 2 и селектора 7. Выход источника to соединен с вторыми входами селектора 8 и блока 9,выход которого соединен со счетчиком 1. Выход блока 2 также соединен с входами останова генераторов 3 и 5 и управляющим входом счетчика 12, информационный вход которюго соединен с выходом селектора 7. Выходы счет.чиков 1 и 12 соединены с выходной шиной 14. .

Устройство работает следующим образом.,

Импульсы преобразуемого временного интервала (фиг. 2«) и эталонной частоты (фиг, 2fi) поступают .на блок 9 совпадения, и целое число импульсов эталонной частоты подсчитывается счетчиком 1.i

По переднему фронту преобразуемого сигнала формирователь 1t вырабатывает импульс U,(фиг. 2в), запускающий генератор 5 (фиг. 2г), а по переднему фронту первого счетного импульса эталонной частоты селектор 8 формирует импульс Uj (фиг. 2в) эапускшо1дий генератор 3 (фиг. 2д). Сигналы с генераторов 3 и 5 через формирователи 4 и 6 поступакгг на блок 2, который формирует импульс U

(ф«г. 2е).

. .

Импульсы генератора 5 через селектор 7 поступают на вход счетчика 12, который подсчитывает их до появления импульса Ur закрьюающего селектор 7, а также останавливающего генераторы 3 и 5 и переводящего счетчик 12 в режим вычитания.

По заднему . фронту преобразуемого сигнала формирователь 11 вырабатывает импульс Uj (фиГ. 2 в), запускающий генератор 5 (фиг. 2г.), а по переднему фронту первого счетного импульса последнего фронта преобразуемого сигнала селектор В формирует импульс Уд (фиг. 2 в), запускающий генератор 3 (фиг. 2). Сигналы с генераторов 3 и 5 через формирователи 4 и 6 поступают на блок 2, который формирует импульс U (фиг. 2 е).

Импульсы с генератора S.через селектор 7 поступают на вход счетчика 12 и вычитаются из ранее накопленного числа импульсов до появления импульса fi , который закрьтает селектор 7, останавливает генераторы 3 и 5 и переводит счетчик 12 в режим суммирования.

Выходы счетчиков 1 и 12 в сумме, с учетом веса разряда, дают двоичный код требуемой разрядности преобразуемого интервала времени.

Введение в преобразователь третьего формирователя импульсов, второго блока сравнения и реверсивного счетчика обеспечивает использование импульсов эталонной частоты для получения старших разрядов кода и независимое формирование младших разрядов, ЧТО позволяет повысить точность преобразования, так как изменения частбты генераторов ударного возбуж- ения не влияют на старшие разряды, а на младшие влияет только изменение тношения их частот, кратковременную стабильность которого обеспечить знаительно проще.,При этом сокращается время.преобразования, так как подсчет мпульсов старших и младших разрядов существляется одновременно, незави.имо друг от друга. .

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛА ВРЕМЕНИ В Щ№РОВОП КОД, содержащий источник эталонной частоты, счетчик импульсов, два селектора, два генератора ударного возбуждения, два формирователя импульсов и первьЛ блок совпадения, выход которого соединен с первым входом первого селектора, выход первого генератора ударного возбуждения через первый формирователь импульсов соединен с первым входом первого блока совпадения, а выход второго генератора ударного возбуждения через второй.формирователь импульсов - с вторыми входами первого блока совпадения и первого селектора, о ,т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью уменьшения погреш-г ности преобразования и повьнпения быстродействия, в него введены реверсивный счетчик, третий формирователь импульсови второй блок совпадения, первый вход которого объединен с входом третьего формирователя импульсов и соединен с входной пиной преобразователя, а выход - с входом счетчика импульсов, выход второго селектора соеди1«ен с запускающим входом первого генератора ударного возбуждения, выход третьего формиро-: вателя импульсов соединен с первым входом второго селектора и запускающим входом второго генератора ударного возбуждения, выход источника эталонной частоты соединен с вторыми входами второго блока совпадения и второго селектора, выход первого блока совпадения соединен с входами останова первого и второго генераторов ударного возбуждения и с управлякицим входом реверсивного счетчика, Од информационный вход которого соединен О) с выходом первого селектора, а выходы со счетчика импульсов и реверсивного счетчика являются выходами преобразователя.