Устройство формирования импульса в середине временного интервала Советский патент 1986 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к средстам автоматики и измерительной технии и может быть использовано в устойствах обработки и преобразования нформации, а при проведении анало- о цифровых преобразованийJ основаных , на принципе фиксации из)ченяющих- я сигналов на время преобразования,, ожно использовать устройства фиксаии середины временного интервала

Цель изобретения - расширение ункциональных возможностей устройства за счет фop fflpoвaния импульса в середине временного интервала и возможности изменения положения этого импульса внутри временного интервала относительно его середины в широком диапазоне частот и скважное- т ей

На фиг, 1 представлена структурная электрическая схема устройства фор1хирования импульса в середине временного интервала 5 на фиг« 2 - временные диаграммы

Устройство содержит входную шину 1, компаратор 2, генератор 3 тактовых импульсов, треггер элемент 5 задержки, элемент НЕ 6, счетчики 7 и 8 импульсов и сумматор 9,

На диаграмме (фиг. 2) обозначены; А выходной сигнал генератора 3 тактовых импульсов, Б - сигв:ал на выходе компаратора 2, В - сигнал на прямом выходе триггера 4 (сигнал перезаписи)j Г - сигнал на выходе элемента задержки 5 (сигнал обнуления) , Д вьшодной сигнал устройства (сигнал на выходе переноса вычитающего счетчика 7),

Устройство работает следующим образом.

На входную шину 1 устройства поступает периодичес1сий сигнал, например синусоидальный. Пройдя компаратор 2, сигнал преобразуется в последовательность импульсов,, расстояния между которыми определяют измеряемые временные интервалы (фиго 2 Б) 5 а по передне -1у фронту этих импульсов триггером 4 и элементом НЕ формируются импульсы для управления перезаписью вычитающего счетчика 7 (фиг, 2 В) и сигнал сброса суммирующего счетчика 8, пя создания некоторой задержки импульса сброса относительно импульса перезаписи служит элемент 5 задержки (фиг. 2 Г), Это обеспечивает сначала перезапись содержимого суммирующего

счетчика в вычитающий и только потом обнуление суммирующего счетчика. Счетные входы обоих счетчиков соединены с выходом генератора 3 тактовых

импульсов (фиг. 2 А). Счетчики выполнены таким образом, что при наличии на входе переноса логической единицы счет запрещен, а управление по входу перезаписи и входу обнуления сохраняется. Таким образом, по приходу фронта импульса с компаратора 2 на вход синхронизации триггера и входы переноса счетчиков 7 и 8 происходит останов счета, перезапись

содержимого счетчика 8 в счетчик 7 и обнуление счетчика 8. Носле прихода с выхода компаратора среза импульса, Тое, начала нового измеряемого интервала5 счетчики готовы к счету.

В конце каждого измеряемого интервала t в счетчике 8 оказывается записанным число п, соответствующее числу периодов частоты генератора 3 тактовых импульсов, укла- дьшающихся в данном интервалеt

л.

Т

Разрядность счетчиков 7 и 8 одинакова и определяется максимальной длительностью входного сигнала t и периодом следования импульсов t генератора 3 тактовой частоты. При этом минимальное расстояние между

измеряемыми интервалами равно

Т 1 + „ ,

МИИ 1 2

А

где L , длительность импульса перезаписи,

-,,., - длительность импульса установки нуля.

,Параллельный выход счетчика 8 сое,,динен через сумматор с параллель- ньм входом счетчика 7 со сдвигом на один разряд в сторону младших так, что N-разряд выхода соединен с (N-1)- разрядом входа соответственно. Поэто- му при приходе импульса перезаписи, сформированного по окончании измеряемого интервала, в счетчик 7 записывается число из счетчика 8, равное

п п/2.

По окончании временного интервала четчик 8 обнуляется, а счетчик 7 содержит число, которое использует31

ся для фиксации середины нового временного интервала.

Таким образом, на выходе 10 (переноса счетчика 7) устройства в режиме реального времени в момент прохождения середины временного интервала формируется короткий импульс длительностью Т.

При изменении частоты или скважности входного сигнала фиксация середины очередного временного интервала ПРОИЗВОДИТСЯ с относительной погрешностью, определяемой по формуле

л N. (П; - П;, )

1 - и-- -- - --I

2 П. I

где п, п. - число в счетчике 8 после окончания соответственно i-ro и (i+1)-ro интервалов.

Коррекция положения выходного импульса внутри временного интервала относительно его середины происходит по внешней команде, поступающей в виде двоичного числа на вход 11 коррекции (второй вход сумматора).

Устройство может быть выполнено н микросхемах серии 564, компаратор - на базе микросхемы 521САЗ.

Формула изобретения

Устройство формирования импульса в середине временного интервала, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент задержки, отличаю i пту i

1 1-гтГ-I h26633

щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона частот и скважностей при одновременном обеспечении воз- можнойти расширения области изменения положения импульса внутри временного интервала, в него введены вычитающий и суммирующий счетчики импульсов, триггер, элемент НЕ, сумматор и компаратор, вход которого соединен с jQ входом устройства, а выход - с входами переноса обоих счетчиков и входом синхронизации триггера, информационный вход И вход установки едккипы которого соединены соответственно с шиной питания и общей щиной устройства, инверсный выход триггера соединен с входом элемента задержки и входом элемента НЕ, выход которого

20

25

соединен с входом установки нуля триггера, прямой выход которого подключен к входу перезаписи вычитающего счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов и со счетным входом суммирующего счетчика импульсов, при этом N-выход суммирующего счетчика импульсов соединен через сумматор с (N-I)-M входом вычитающего счетчика импульсов соответственно, причем выход переноса

30 вычитающего счетчика импульсов является выходом устройства, а второй параллельный вход сумматора - входом коррекции, положе ния выходного импульса внутри временного интервала, а

35 выход элемента задержки соединен с входом обнуления суммирующего счетчика.

Фиг. 2

Изобретение относится к средствам автоматики и измерительной техники и может быть использовано в устройствах обработки и преобразования информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей достигается-путем формирования импульса в середине временного интервала и возможности изменения положения этого импульса внутри временного интервала относительно его середины в широком диапазоне частот и екважнос- тей. Для достижения поставленной цели в устройство введены вычитающий 7 и суммирукщий 8 счетчики импульсов, триггер 4, логический элемент НЕ 6, сумматор 9 и компаратор 2, Кроме того, устройство содержит входную шину 1, генератор тактовых импульсов 3, элемент задержки 5. Работа устройства поясняется по временным диаграммам в описании изобретения. 2 ил. i (Л Фи2. /