Цифровой измеритель длительности фронта импульса Советский патент 1988 года по МПК G01R29/02 

/5

:&

ЭО Х

X)

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах контроля различного назначения, а также в измерительных приборах и системах для определения временных параметров сигналов. Целью изобретения является повышение надежности функционирования устройс:тва при измерении временных параметров зашум- ленных сигналов или наличии в них значительных по амплитуде переходных процессов. Формирователь 1С временных ворот устройства выполнен на трех триггерах 18,19,20 одноразового запуска и двух схемах 2И 21,22. Формирование временных ворот осуществляется по установочному входу счетчика 13 с фиксацией последнего результата счета в счетчике 13 формирователем 10 временных ворот. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 2 табл. ш (Л

Фий.1

Изобретение относится к импульсной и измерительной технике и может использоваться в цифровых устройствах контроля различного назначения, а также в измерительных приборах и системах для определения временных параметров сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности устройства при измерении временных параметров зашумленных сигналов или наличии в них значительных по амплитуде переходных процессов.

На фиг. 1 представлена функцио- нальная схема цифрового измерителя длительности фронта импульса; на фиг. 2,3 - схемы соответственно триггера одноразового запуска и переключателя режимов; на фиг. 4 - временные20 чатель режимов содержит (фиг. 3) два

25

диаграммы работы измерителя.

Цифровой измеритель длительности фронта импульса (фиг. 1) содержит первый 1 и второй 2 блоки сравнения, первые входы которых подключены к шине 3 источника импульсов, вторые входы соединены соответственно с первым и вторым выходами двухканаль- кого программируемого источник-:; опорных напряжений- 4, выходы блоков срав-зо нения 1,2 подключены соответственно- к первому и второму входам переключателя режимов 5, выход задающего генератора 6 и первый и второй выходы переключателя 5 соединены соответственно с первым 7, вторым 8 и третьим 9 входами формирователя временных ворот 10, первый 11 и второй 12 выходы которого подключены соответственно к счетному и установочному входам счетчика 13, выход 14 которого является выходом измерителя, управляющий вывод 15 переключателя и заправляющие вьгооды запуски- 16 и установки 17 формирователя 10 являются управляющими входами измерителя, формирователь временных ворот 10 выполнен на первом, втором и третьем триггерах одноразового запуска соответственно 18.19,20 и двух элементах 2И соответственно 21,22, причем пер- вьй вход элемента 21 подключен к первому входу 7 формирователя, первый вход элемента 22 и первый счетный вход первого триггера 18 подключены к второму входу 8 формирователя 10, первые счетные входы второго и третьего триггеров 19,20 соединены с третьим 9 входом формирователя 10,

45

55

э

о

щ

х т

оп с

i 35 40

50

установочные входы триггеров 18,19, 20 подключены к установочному вьшоду 17 формирователя 10, второй счетный вход второго триггера 19 подключен к выводу 16 запуска формирователя 10, прямой выход второго триггера соединен с вторым счетным входом первого триггера 18, прямой выход которого подключен к второму счетному входу третьего триггера 20, инверсный выход которого соединен с вторыми входами элементов 21,22, выходы которых подключены соответственно к первому 11 и второму 2 выходам формирователя временных ворот 10,.

Триггер одноразового запуска содержит (фиг. 2) Д-триггер 23, элемент ЗИ 24 и резистор 25, а переклю5

о

элемента 2-2И-2ИЛИ 26 и 27 и элемент НЕ 28.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый сигнал с параметрами: амплитудой А, напряжением смещения {.д,, амплитудой помехи (пере-

ходного процесса) А (фиг. 4а) поступает на входы блоков сравнения 1,2 шины 3 источника импульсов.

Работа блоков сравнения 1 и 2 описьшается табл. 1 и 2 истинности соответственно..

зо

i 35 Таблица 1

Та блица 2

Двухканальный программируемый источник опорных напряжений 4 задает следующие уровни дискриминации входного сигнала: (U. + 0,1А) и (с/л + 0,9А).

При уровне зашумленности входного сигнала или наличии в нем переходных процессов с (А 0,1 А) на выходах блоков сравнения 1,2 сформируются соответственно пачки разнодлительных импульсов (фиг. 4б), вне перекрьшае мые во времени (показаны условно).

По переднему фронту сигнала установки (фиг, 4ж), поданному на вход установки 17 устройства, триггеры 18,19,20 установятся в нулевое состояние. Отсутствие сигнала запуска (фиг. 4з) на выводе 16 запуска устройства запрещает срабатьшание триггера 19 по сигналам на его первом счетном входе. Нулевое состояние триггера 19 запрещаетсрабатывание триггера 18 по сигналам на его первом счетном входе. Нулевое состояние триггера 18 запрещает срабатывание триггера 20 по сигналам на его первом счетном входе. Нулевое состояние триггера 20 разрешает прохождение сигналов зада- юпдего генератора 6 и первого выхода переключателя режима 5 соответственно на счетный и установочный входы счетчика 13. На фиг. 4е показано сос тояние инверсного выхода триггера 20 г - состояние счетного входа счетчика 13, д - состояние установочного входа счетчика 13.

На фиг. 4 приведены временные диаграммы для случая измерения длительности переднего фррнта импульса. При этом на управляющий вьгоод 15 выбора режима подается 1, которая разрешает прохождение на установочны вход счетчика 13 пачек импульсов (фиг. 4б).

Каждый импульс сигнала (фиг. 4д) обнуляет счетчик J 3 и удерживает это состояние на время своего действия, В промежутках между импульсами сигнала (фиг. 4д) счетчик 13 осуществляет счет импульсов задающего генератора 6 (фиг. 4г).

При подаче на вьшод 16 запуска

устройства запускающего импульса дли- gg входом формирователя, первый вход тельностью не менее периода иссле- второго элемента 2И и первый счетный дуемого сигнала на втором счетном вход первого триггера подключены к входе триггера 19 появляется разре- второму входу формирователя, первые шающий сигнал и передний фронт перво- счетные входы второго и третьего

го же импульса сигнала (фиг. 4в) зг.- щелкнет триггер 19 в единичное состояние. На втором счетном входе тригге- ра 18 появляется разрешающий сигнал и передний фронт первого импульса .сигнала (фиг. 4б) защелкнет триггер 18 в единичное состояние. На втором счетном входе триггера 20 появится

О разрешающий сигнал и передний фронт первого импульса следующей пачки сигнала (фиг. 4в) защелкнет триггер 20 в единичное состояние. Нулевое состояние инверсного выхода триггера

5 20 запретит прохождение сигналов на входы счетчика 13. Процесс измерения окончен. На выходе 14 счетчика 14 зарегистрирован результат, соот- ветствующий длительности переднего

0 фронта контролируемого сигнала.

Таким образом, временные ворота формируются спадом последнего импульса последней пачки сигнала (фиг. 46) и фронтом первого импульса следующей

5 пачки сигнала (фиг. 4в).

Повторное измерение производится аналогичным образом, подачей очеред- ного сигнала запуска на ввод -16. Измерение спада контролируемого импуль0 са производится аналогичным образом при подаче на вьтод 15 сигнала О.

Формула изобретения

5 1 Цифровой измеритель длительности фронта импульса, содержащий два блока сравнения, первые входы которых подключены к шине источника импульсов, вторые входы соединены с соот0 ветствующими выходами двухканального программируемого источника опорных напряжений, формирователь временных ворот, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходом

5 задающего генератора и первым выходом переключателя режима, первый выход формирователя подключен к счетному входу счетчика, отличающий.- с я тем, что, с целью повьппения по0 мехоустойчивости, формирователь .временных ворот вьтолнен на трех триггерах одноразового запуска и двух элементах 2И, причем первый вход первого элемента 2И является первым

триггеров подключены к третьему входу формирователя, установочные входы триггеров подключены к установочному вьшоду формирователя, второй счетный вход второго триггера подключен к вьшоду запуска формирователя, прямой выход второго триггера соединен с вторым счетным входом первого триггера, прямой выход которого подключен к второму счетному входу третьего триггера, инверсный выход которого

соединен с вторыми входами первого и второго элементов 2И, выходы кото

1рых подключены соответственно к пер;вому и второму выходам формирователя

;В.ременных ворот, а вьгходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму

входам переключателя режимов, второй вьшод которого подключен к третьему входу формирователя временных воррт, второй выход формирователя подключен

к установочному входу счетчика, управляющий вьтод переключателя и уп: равляющие выводы запуска и.установки формирователя являются управляющими входами устройства, а выход счетчик а является его выходом,

инверсный выходы Z-триггера являются соответственно установочным входом, прямым и инверсным выходами триггера одноразового запуска, первый и второй входы элемента ЗИ являются соответственно первым и вторым счетными входами триггера одноразового запуска, третий вход элемента ЗИ

соединен с инверсным выходом 2-триг гера, счетный вход которого подключен к выходу элемента ЗИ, информационный вход Д-триггера подключен через резистор к шине положительного

потенциала,

первый вход первого элемента 2-2И- 2ИЛИ и третий вход второго элемента 2-2И-2ШШ подключены к первому входу переключателя, третий вход первого элемента 2-2И-2ИЛИ и первый вход

второго элемента 2-2И-2ИЛИ подключень к второму входу переключателя, выходы первого и второго элементов 2-2И-2Ш1Й являются соответственно первым и вторым выходами переключателя $ вторые входь первого и второго элементов подключены к входу элемента НЕ и к управляющему вьюоду переключателя, выход элемента НЕ соединен с четвертыми входами элементов 2-2И-2ИЛИ.

I.

пппп

НЛО

ж

п

28

фиг.З

шм

ППППЙГ,

inJlDl