Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей Советский патент 1988 года по МПК G04F10/04 

со 4

4

Изобретение относится к импульсной технике и позволяет повысить точность измерения временных интервалов. Измеритель содержит формиро- ватели 1 и 3 коротких импульсов по переднему и заднему фронту входного импульса, генератор 2 импульсов, информационные 4 и 5 и адресные 6 и 7 счетчики. В устройство введены секционированная линия задержки 12, инвертор 14 и синхронизаторы (С) 13 и 15. С момента начала переднего фронта измеряемого импульса С 13 пропускает в течение длительности импульса на С-вход счетчика 4 ту взаимос21е- щенную последовательность тактовых импульсов, задержка импульсов которой относительно переднего фронта измеряемого импульса минимальна. С момента начала нулевого потенциала измеряемого межимпульсного интервала на управляющем входе счетчика 5- пос- ледний пропускает на С-вход счетчика 5 ту взаимосмещенную последовательность тактовых импульсов, задержка первого импульса которой относительно заднего фронта импульса и начала межимпульсного интервала также минимальна. 3 ил. (Л

4Ий/

puf.t

113

Изобретение относится к импульсной технике.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 представлена функциональная схема измерителя временных интервалов импульсных последовательностей на фиг.2 - функциональная схема синхронизатора на три входа; на фиг.З - временные диаграммы, поясняющие работу синхронизатора.

Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей -содержит формирователь 1 коротких импуль- сов по переднему фронту входного импульса, генератор 2 импульсов, формирователь 3 коротких импульсов по заднему фронту входного импульса, информационные счетчики 4 и 5, адрес- ные счетчики 6 и 7, запоминающие блоки 8 и 9 входную 10 и установочную 11 шины измерителя, секционированную линию 12 задержки, первый синхронизатор 13, инвертор 14 и второй син- хронизатор 15.

Выход генератора 2 соединен с первыми входами первого 13 и второго 15 синхронизаторов и входом секционированной линии 12 задержки, вьшоды которой с 1-го по (п-1)-й подключены соответственно к 2-му по п-й входам первого 13 и второго 15 синхронизаторов, выходы которых соединены соответственно со счетными входд.ми пер- вого 4 и второго 5 информационных счетчиков, выходы которых подключены к информационным входам соответственно первого 8 и второго 9 запоминающих блоков. Входная шина 10 измери- теля через инвертор 14 подключена к входу V управления первого 13 синхронизатора и напрямую к входу V управления второго 15 синхронизатора и входам формирователей 1 и 3, выход первого из которых соединен с входом обнуления первого 4 информационного счетчика, счетным входом первого 6 адресного счетчика и входом обращения второго 9 запоминающего блока, а выход формирователя 3 подключен к выходу обнуления второго 5 информационного счетчика, счетному входу второго 7 адресного счетчика и входу обращения первого 8 запоминающего блока.

Шина 11 обнуления подключена к входам обнуления адресных счетчиков 6 и 7, информационные выходы которых

O

5 0 5

0 с Q с

0

5

74 --

подключены к адресным входам соответственно первого 8 и второго 9 запоминающих блоков, синхронизаторы 13 и 15 на три входа (фиг,2) состоят из элементов И 16, 17 и 18, триггеров 19, 20 и 21, элемента ЗИ-ИЛИ 22, первого, второго и третьего синхровхо- дов, входа V управления и выхода.

Первый, второй и третий входы синхронизатора соединены с первыми входами соответственно элементов И 16, 17.и 18, вторые входы которых объединены и подключены к входу V управления синхронизатора.

Выход элемента И 16 соединен с S-входом триггера 19 и R-входом триггера 21, выход элемента И 17 соединен с R-входом триггера 19 и S-входом триггера 20, а выход элемента И 18 подключен к К-входу триггера 20 и S-входу триггера 21, причем прямой выход .триггера 19 и второй вход синхронизатора соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, прямой выход триггера 20 и третий вход синхронизатора подключены к первому и второму входам второго элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, а прямой выход триггера 21 и первый вход синхронизатора соединены с первым и вторым входами третьего элемента И элемента ЗИ-ИЛИ, а выход элемента ЗИ-ИЛИ является выходом синхронизатора.

Измеритель работает следующим образом.

Обнуляющий импульс, поступающий на установочную шину 11, устанавливает адресные счетчики 6 и 7 в нулевое состояние.

Входная импульсная последовательность поступает через шину 10 на входы формирователей 1 и 3. С выхода генератора 2 импульсов и выходов секционированной линии 12 задержки на синхровходы синхронизаторов 13 и 15 поступают взаимосмещенные на треть периода (для синхронизаторов на три .входа) последовательности импульсов.

С момента начала переднего фронта, измеряемого импульса синхронизатор 13 пропускает в течение длительности импульса на С-вход счетчика 4 ту вза- имосмеЩенную последовательность тактовых импульсов, задержка первого импульса которой относительно переднего фронта измеряемого импульса минимальна.

Соответственно с момента начала нулевого потенциала измеряемого межимпульсного интервала на управляющем входе синхронизатора 15 последний пропускает на С-вход счетчика 5 ту взаимосмещенную последовательность тактовых импульсов, задержка первого импульса которой относительно заднего фронта импульса и начала межимпульсного интервала также минимальна Временная диаграмма работы синхронизаторов приведена на фиг.З, где приняты следующие обозначения:

а - последовательность импульсов,

формируемая генератором 2, б,в-синхропоследовательность импульсов, формируемая на 1 и 2-ом выходах (для 3-входового синхронизатора) секционированной линии задержки; г - входная последовательность

измеряемых временных интервалов}

д,е,ж- синхропоследовательность импульсов, формируемых соответственно на выходах элементов И 16, 17 и 18;

3,и,к - импульсы и потенциальные уровни, формируемые соответственно на выходах триггеров 19, 20 и 21

л - последовательность тактовых импульсов, формируемых на выходах синхронизаторов. По переднему фронту первого импульса входной последовательности формирователем 1 . формируется импульс, по которому обнуляется счетчик 4, а содержимое счетчика 6 увеличивается на единицу и становится равным коду адреса первой строки запоминающего блока 8. Импульс с формирователя 1 поступает также на шину Обращение блока 9, в соответствующую строку которого, имеющую код адреса, равньй содержимому адресного счетчика 7, записьшается содержимое счетчика 5,

По заднему фронту первого импульса входной последовательности импульсом с выхода формирователя 3 обнуляется счетчик 5, увеличивается на единицу содержимое адресного счетчика 7, которое становится равным коду адреса первой строки блока 9. Импульс с формирователя 3 также поступает на шину Обращение блока 8, в первую строку которого записывает0

S

0

5

0

5

0

5

0

5

ся содержащийся в счетчике 4 код числа импульсов генератора 2, поступив-т ших на счетчик 4 за время длительности первого импульса входной последовательности.

После обнуления счетчик 5 производит счет импульсов генератора 2 за время длительности межимпульсного интервала.

Соответственно по переднему фронту второго импульса входной последовательности импульс с формирователя 1 обнуляет счетчик 4, увеличивает на единицу содержимое адресного счетчика 6, которое становится равным коду адреса второй строки блока 8 и записывает в первую строку блока 9 содержащийся в счетчике 5 . КОД числа импульсов, поступивших с генератора 2 на счетчик 5 за время длительности межимпульсного интервала между задним фронтом первого импульса и передним фронтом второго импульса. По заднему фронту второго импульса импульс с формирователя 3 обнуляет счетчик 5, увеличивает на единицу содержимое адресного счетчика 7, которое становится равным коду адреса второй строки блока 9, а во вторую строку блока 8 записывается содержащийся в счетчике 4 код числа импульсов генератора 2, поступивших на счетчик 4 за время длительности второго импульса входной последовательности. Аналогично работает измеритель при поступлении i-го импульса.

В i-ю строку блока 8 записьшается код числа .импульсов генератора1|2, поступивших на счетчик за время длительности i-ro импульса, а в i-ю строку блока 9 записьшается код числа

,импульсов генератора, поступивших на счетчик 5 за время длитепьности межимпульсного интервала междУ зад. ним фронтом (1-1)-го импульса и передним фронтом 1-го импульса.

Число разрядов счетчиков 4 и 5 определяется таким, чтобы время их полного заполнения бьто соответственно больше максимальных длительностей импульсов и межимпульсных интервалов входных последовательностей, л период следования импульсов генератора 2 определяется из расчета необходимой точности измерения.

ф

513

ормула изобретения Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей, содержащий формирователь коротких имт пульсов по переднему фронту, генератор импульсов, формирователь коротких импульсов по заднему фронту, первый и второй информационные )счетчи- ки, первый и второй адресные счет- чики, первый и второй запоминающие блоки, установочную и входную шины, последняя из которых через формирователь дсоротких импульсов по переднему фронту подключена к R-входу первого информационного счетчика, С-вхо- ду перйого адресного счетчика и входу обращения второго запоминающего блока, а через.формирователь коротких импульсов по заднему фронту сое- динена с R-входом второго информационного счетчика,С-входом второго адресного счетчика и входом обращения первого запоминающего блока, адресные входы которого подключены к вы- ходам первого адресного счетчика, R-вход которого объединен с R-BXO- дом второго адресного счетчика и соединен с установочной шиной измериГ

0tje.Z

746

теля, выходы.первого информационного счетчика подключены к информационным входам первого запоминающего блока, а выходы второго информационного счетчика соединены с информационными входами второго запоминающего блока, адресные входы которого подключены к выходам второго адресного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены секционированная линия задержки, инвертор, первый и второй синхронизаторы, при- чем выход генератора импульсов подключен к входу секционированной линии задержки и первым входам первого и второго синхронизаторов, входы которых с 2-го по п-й соединены соответственно с 1-м по (п-1)-м входами секционированной линии задержки, С-вход первого информационного счетчика подключен к выходу первого синхронизатора, управляющий вход которого соединен через инвертор с входной щиной измерителя и управляк)щим входом второго синхронизатора, выход которого подключен к С-входу второго информационного счетчика.

О со « X

с)5а

со