Устройство для передачи временной информации Советский патент 1988 года по МПК G08C19/16 

О О)

00

;о

Изобретение-относится к электросвязи и может использоваться при построении высокочастотных хронометрических систем с передачей сигналов времени с первичных часов на вторичные. Цель изобретения - повьшение надежности устройства. Устройство содержит первичные часы 1, линию 2 связи, коммутатор 3, генератор 4, вторичные часы 5, выполненные на делителе 6 частоты и индикаторе 7, блок 8 определения ошибки и блок 9 управления. Цель достигается предварительным определением степени нестабильности генератора и после сбоя линии связи периодической коррекцией вторичных часов, 2 з,п,ф-лы, 5 ил.

фиг.1

1

Изобретение относится к электросвязи и может использоваться при подстроении высокоточньк хронометри- :Ческих систем с передачей сигналов времени с первичных часов на вторич- ные о

; Цель изобретения - повьшение надежности устройства, На фиг,1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока определения ошибки; на фиг.З - функ- циональная схема блока зшравлення; на фиг.4 - временная диаграмма, по- ;ясыяющая работу блока определения ошибки; на фиг.З - временная диаграм ма, поясняющая работу блока управле- ния,

Устройство для передачи временной информации (фиг.О содержит первич- ;ные часы I, линию 2 связи, коммута- Тор 3, генератор 4 импульсов, вторич ные часы 5, выполненные на делителе ;6 частоты и индикаторе 7, блок-8 определения ошибки, блок 9 управления, вход 10 управления, вход 11 начальной установки.

Блок 8 определения ошибки (фиг.2)

.содержит первый 12 и второй 13 триг.|геры, элемент И 14, первый 15 и вто;рой 16 счетчики импульсов, первый 17

и второй 18 инверторы.

Блок 9 управления (фиг.З) содер- ;жит перв ый 19 и второй 20 счетчики импульсов, первый 2 и второй 22 од- повнбраторы, элемент 23 задержки, триггер 24, элемент И 25.

Устройство работает следующим образом.

С выхода nepBi-гчных часов I в линию 2 связи передаются импульсы высокой частоты (например, 10 кГц), деление которой- происходит в делителе 6 частоты, и импульсы частотой 1/300 Гц (пятиминутные метки), которые предназначены для запуска индикатора 7 вторичных часов 5. Индикатор 7 вторичных часов 5 является электронными часами с наличием ав- тономной подстройки

Коммутатор 3 предназначен для коМ мутации на вход делителя 6.частоты ;Л1ШШ1 2 .связи или выхода генератора |4 импульсов, а именно при пропадании родного или нескольких импульсов из , передаваемой по линии 2 связи им- ;Пулвсной последовательности на вход

14

10

25

Is

20

466392

делителя 6 частоты начинают поступать импульсы от генератора 4 импульсов, частота которых равна частоте импульсов, передаваемых по линии 2 связи.

Делитель 6 частоты предназначен для получения герцовой (секундной) метки, которая поступает на вход индикатора 7 вторичных часов 5. Передача по линии 2 связи сигналов высокой частоты позволяет за достаточно короткое время определить обрьт линии связи или кратковременный сбой в передаваемой информации (пропадание импульсов). При этом иа вход де- лителя 6 частоты сразу же начинают поступать импульсы от генератора 4 импульсов.

Синхронизации сигналов первичных часов 1 и генератора 4 импульсов не требуется, так как рассогласование между этими сигналами ничтож- ио мало по срйвиению с секундной меткой. С выхода первичных часов I в лИ- нию 2 связи передаются также импуль- сы герцовой частоты, необходимые дли определения степейи нестабильности генератора 4 импульсов. Степень нестабильности генератора импульсов в двоичном представлении определяет блок 8 определения ошибки.

Блок 8 определеиия ошибки работает следующим образом

Перед началом работы необходимо обнулить триггер 12 и счетчик 15 пу- тем подачи на четвертый вход блока 8 импульса положительной полярности. По импульсу отрицательной полярности (фиг,4а), поступившего с третье-. :гЬ входа, происходит установка триг- гера 12 в единичное состояние (фиг,4 б). Первая -гербовая метка (фиг,4 в), поступившая с выхода ли- 45 НИИ 2 связи на второй вход блока 8, З станавливает триггер 13 в единичное состояние (фиг.4 г). Импульсы высокой частоты (те же 10 кГц) с первого входа блока через открытый эле- мент И, 14 начинают поступать на счетный вход счетчика 15 (фиг«4 д). Второй счетчик 16 предназначен для отсчета времени, в течение которого подсчитывается среднее значение нестабильности генератора 4 импульсов (например, 60,с). Таким образом, второй счетчик 16 подсчитывает эталонные герцовые метки от первичных ча30

35

40

50

55

сов, а первый счетчик 15 подсчитывает то же время (запуск обоих счетчиков .осуществляется одновременно синхронно с эталонной герцовой меткой) , но импyльca ш высокой частоты от генератора импульсов. При подсчете счетчиком 16 60 герцовых меток (фиг.4 е), положительным перепадом импульса с выхода инвертора 17 (фиг,4 ж) происходит обнуление триггера 12, что влечет за собой обнуление триггера 13 и счетчика 16. При этом в счетчике 16 импульсов хранится двоичный код среднего значения нестабильности генератора 4 импульсов за 60 эталонных герцовых меток с точностью 100 МКС (в данном случае) .

Первый счетчик 15 импульсов является делителем на 10 (при выходной, частоте генератора 10 кГц). Второй счетчик-16 является делителем на 60 (если время подсчета ошибки составляет 1 мин) и представляет собой последовательно соединенные двоично-десятичный счетчик и делитель на шесть.

Запуск блока- 8 происходит по импульсу, поступающему на вход 10 управления устройством. Запускать блок 8 целесообразно после некоторой приработки устройства (так наэьюаемого прогрева), что обеспечивает более точное значение нестабильности генератора 4 импульсов Подача импульса на вход 10 управления может осуществляться как с пульта оператора, так. и с внешнего таймера.

Блок 9 управления предназначен для осуществления коррекции работы делителя 6 вторичных часов 5 в случае длительного сбоя линии 2 связи (например, обрьша) по среднему значению нестабильности генератора 4 импульсов.

Блок 9 управления работает следу- ющим образом.

Перед началом работы необходимо обнулить триггер 24, подав на пятый вход блока 9 импульс положительной полярности. При наличии сбоя или обрыва линии 2 связи на втором выходе коммутатора 3 появляется нулевой сигнал, который поступает на четвертый вход блока 9 (фиг.5 а) и разрешает работу счетчиков 19 и 20. Первый Счетчик 19 импульсов подсчитывает 60 герцовых импульсов (как

0

5

0

5

указано), пос упакщ гк с выхода делителя 6 на третий вход блока 9 (фиг.5 б). При подсчете счетчиком 19 шестидесяти импульсов на его выходе появляется отрицательный перепад импульса (фиг.5 в), по которому на выходе первого одновибратора 21 появляется короткий импульс (фиг.5 г) длительность которого должна быть достаточна для перезаписи информации с выхода блока 8 в счетчик 20 блока 9. Элемент 23 задержки задерживает импульс с выхода одновибратора 21 на время, равное его длительности (фиг о5 д). Это предотвращает возможность гонок при переключении работы счетчика 20 от первого синхровхода к второму. По положительному перепаду импульса на выходе элемента 23 задержки триггер 24 устанавливается в единичное состояние (фиг„5 е) и через открытый эле мент И 25 на второй вход синхронизации счетчика 20 начинают поступат импульсы высокой частоты (10 кГц) с второго входа блока 9 (фиг.5 ж).Счетчик 20 является реверсивным, а второй синхровход - вход вычитания. При появлении на выходе переполнения счетчика 20 отрицательного перепада импульса (фиго5 з) на выходе одно- вибратора 22 формируется короткий и шульс (фиго5 и), по которому про- 5 исходит обнуление триггера 24 и делителя 6 частоты вторичных часов 5, Таким образом, каждую минуту после обрьша линии связи 2 блок 9 управления производит коррекцию работы делителя 6 частоты. Коррекция осуществляется на величину средней нестабильности работы генератора 4, подсчитанную блоком 8 за 60 эталонных секунд,

60 с подсчета - это пример. Это время может быть выбрано исходя из конкретных условий эксплуатации уст ройства. Это же касается и частоты 10 кГц передачи временной информации по линии связи (она может быть гораздо выше).

0

0

5

0

Длительный сбой (обрыв) линии связи в изобретении не приводит к сбою вторичных часов, так как осуществляется периодическая коррекция , работы делителя вторичньрс часов на величину, ранее вычисленной средней нестабильности генератора импульсов

5

Формула изобретения

выходом устройства, второй выход КОМ

мутатора соединен с первым входом делителя частоты вторичных часов, выход которого подключен к второму входу индикатора вторичных часов, (отличающееся тем, что, С целью повышения надежности устройства, в него введены блок определения ошибки и блок управления, выход которого подключен к второму входу делителя частоты -вторичных часов, первьш вкод генератора соединен с первыми входами блока управления и блока определения ошибки, выход линии связи переключен к второму входу блока определения ошибки, третий и четвертый входы которого являются соответственно первым и вторьм вхо- дами устройства, выход блока определения ошибки соединен с вторым вхо дом блока управления, третий вход кО .торого подключен к первому выходу коммутатора, четвертый вход объеди- иен с одноименным входом блока опре деления ошибки, пятьй вход соединен ;С выходом делителя частоты вторичных часов.

L

466396

первого триггера соединен с R-входом второго триггера, инверсный выход которого подключен к R-входу первого счетчика,выход которого через первый инвертор соединен с С-входом первого триггера, R-вход которого lepea второй инвертор объединен с R-входом второго счетчика и является чет10 вертым входом блока, С-входы первых триггера и счетчика объединены и яв- ляют.ся вторым входом блока, прямой выход первого триггера подключен к первому входу элемента И, второй вход

t5 которого является первым входом блока, выход элемента И соединен с С- входом второго счетчика, выход которого является выходом блока, S-вход является третьим входом блока.

20 3. Устройство по п,1, о т л и ч а- ю щ е а с я тем, что блок управления содержит счетчик, одновибраторы, элемент задержки, элемент ШШ-НЕ, триггер, элемент И, выходы первого

25 и второго счетчиков через соответствующие одновибраторы соединены соответственно с входом элемента задержки и первым входом элемента ШШ-НЕ, выходы которых подключены соответст30 веино к С- и R-входам триггера, выход которого соединен с первьм входом элемента И, второй вход которого является первым входом блока, D-вход второго счетчика является вторым

35 входом блока, объединенные R-входы первого и второго счетчиков - третьим входом, второй вход элемента ИПИ- НЕ - четвертым входом, С-вход первого счетчика - пятым входом, выход

40 элемента И подключен к входу второго счетчика, выход первого одновибра тора соединен с С-входом второго счетчика, выход второго одновибрато- ра является выходом блока.

Фи&.3

Фиг.

фиг. 5