Устройство для контроля периода импульсной последовательности Советский патент 1989 года по МПК H03K5/19 

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано в устройствах контроля периода следования импульсов, в частности в системах контроля параметров кабельных линий связи.

Цель изобретения - повышение точности контроля.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства дпя контроля перио да импульсной последовательности; на фиг.2 - эпюры, поясняющие принцип повьшения точности контроля.

Устройство содержит первый формирователь 1 импульсов, блок 2 задержки, (N-l)N/2 элементов 3 задержки, первый триггер 4, N многовходо- вых элементов И 5, N триггеров 6,

соединенные (i-1) элементов 3 задержки, третьи входы подключены к выходу первого триггера 4, а выходы - к

2 счетному входу соответствующего допол нительного триггера 6, при этом каждый j-й из оставшихся (N-2) входов каждого i-ro многовходового элемента И 5 соединен с соответствующиъш

10 входами всех остальных, кроме k-ro, многовходовых элементов И 5, где k i + j, если i + , ии. i + j- -N, если i + j N, и подключен к инверсному выходу каждого k-ro тригге-

15 ра 6, соединённого также с соответствующим входом второго элемента ИЛИ 8-2, выход которого подключен к счетг ному входу второго триггера 10, прямые выходы каждого дополнительного

25

30

N дополнительных элементов 2И 7, пер-20 триггера 6 соединены с соответствую- вый 8-1 и второй 8-2 элементы ИЛИ, элемент 2И 9, второй триггер 10, элемент 2И-НЕ 11, инвертор 12, второй формирователь 13, счетчик 14, блок 15 ввода кода, генератор 16 импульсов, а также входную 17 и выходную 18 шины устройства.

Вход первого формирователя 1 им- : пульсов подключен к входной шине 17 устройства, а выход - к счетному входу первого триггера 4 и к первому входу элемента 2И-НЕ 11, выход которого подключен к входу установки в О второго триггера 10, а через инвертор 12 - к входу установки в О счетчика 14 и к входу второго формирователя 13, выход которого соедиг: нен с входом предварительной записи счетчика 14, счетный вход которого соединен с выходом элемента 2И 9, первый вход которого подкпючен к выходу генератора 16 импульсов, прямой выход второго триггера 10 соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ 11, а инверсный выход - с входом установ- 5

щими входами первого элемента ИЛИ . 8-1 и с вторыми входами соответству.- ющих дополнительных элементов 2И 7, выход каждого из которых подключен к счетному входу соответствующего дополнительного триггера 6, а первые входы соединены с выходом блока 2 задержки входы установки в О каждого из дополнительных триггеров 6 лод- ключены к одноименному входу первого триггера 4.

В устройстве могут быть использованы элементы И К155ЛИ1, элементы ИЛИ К155ЛЛ1, элементы 2И-НЕ К155ЛАЗ, 35 триггеры К155ТВ1, включенные по схеме счетного триггера, счетчики К155ИЕ6. Первый формирователь, как и в изт вестном устройстве, выполнен на базе интегрального компаратора с предварительной установкой уровня опорного напряжения . В качестве элементов задержки могут быть использованы логические элементы И или элементы ИЛИ, обеспечивающие задержку, определяемую временем задержки распространения сигнала в базовом логическом элементе .

40

ки в О первого триггера 4, при этом информационные входы счетчика 14 подключены к блоку 15 ввода кода, а выход переноса - к выходной шине 18 устройства. Выход первого элемента ИЛИ 8-1 подключен к второму входу элемента 2И 9, первый вход которого соединен с вторыми входами многовходовых элементов И 5, первые входы каждого i-ro из которых, где i ,2,...,N, подключены к выходу первого формирователя 1 импульсов через блок 2 задержки и последовательно

соединенные (i-1) элементов 3 задержки, третьи входы подключены к выходу первого триггера 4, а выходы - к

счетному входу соответствующего дополнительного триггера 6, при этом каждый j-й из оставшихся (N-2) входов каждого i-ro многовходового элемента И 5 соединен с соответствующиъш

входами всех остальных, кроме k-ro, многовходовых элементов И 5, где k . i + j, если i + , ии. i + j- -N, если i + j N, и подключен к инверсному выходу каждого k-ro тригге-

ра 6, соединённого также с соответствующим входом второго элемента ИЛИ 8-2, выход которого подключен к счетг ному входу второго триггера 10, прямые выходы каждого дополнительного

5

0

0 триггера 6 соединены с соответствую-

5

щими входами первого элемента ИЛИ . 8-1 и с вторыми входами соответству.- ющих дополнительных элементов 2И 7, выход каждого из которых подключен к счетному входу соответствующего дополнительного триггера 6, а первые входы соединены с выходом блока 2 задержки входы установки в О каждого из дополнительных триггеров 6 лод- ключены к одноименному входу первого триггера 4.

В устройстве могут быть использованы элементы И К155ЛИ1, элементы ИЛИ К155ЛЛ1, элементы 2И-НЕ К155ЛАЗ, 5 триггеры К155ТВ1, включенные по схеме счетного триггера, счетчики К155ИЕ6. Первый формирователь, как и в изт вестном устройстве, выполнен на базе интегрального компаратора с предварительной установкой уровня опорного напряжения . В качестве элементов задержки могут быть использованы логические элементы И или элементы ИЛИ, обеспечивающие задержку, определяемую временем задержки распространения сигнала в базовом логическом элементе .

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 4, 6 и 10 установлены в О. Первый импульс контролируемой последовательности с выхода формирователя 1 (фиг.26) подается на счетный вход триггера 4 и устанавливает его в состояние I (фиг.2г), формируя разре- шаю1чий потенциал на третьих входах элементов И 5, с выхода блока 2 за0

0

5

держки первый импульс, задержанный на время €т . соответствующее задержке сигнала в триггере 4 (фиг.2в), подается на первый вход первого элемента И 5 и с задержкой п Г где п 1 , 2,...,N-1, на первые входы (N-1) элементов И 5 (Фиг.2д,е). На вторые входы всех элементов И 5 подаются счетные, импульсы с выхода генератора 16 (фиг.2а). На остальных входах элементов И 5 присутствуют разрешающие потенциалы с инверсных выходов триггеров 6, предварительно установленных в О. При совпадении контролируемого сигнала с импульсом генератора 16 на входах какого-либо элемента И 5 на его выходе с задержкой )„ формируете сигнал, устанавливающий соответствующий триггер 6 в состояние 1, разрешая прохождение второго контролируемого импульса на выход соответствующего дополнительного элемента 2И 7, а импульсной последовательности с выхода генератора через элемент 2И 9 на вход счетчика 14. При этом на соответствующих входах остальных элементов И 5 действует запрещаю1ций потенциал с инверсного выхода сработавшего триггера 6. Длительность импульса С ф на выходе первого.формирователя 1 должна выбираться из условия .

,- г длительность и период следования импульсов генератора 16 соответственно, что исключает возможность появления более одно- :го импульса генератора на выходе откп рытого элемента И 5 и обеспечивает срабатывание триггера 6 только от контролируемого сигнала.

Второй импульс контролируемой пос-. ледовательности устанавливает триггер 4 в состояние О, запирая элементы И 5 (фиг.2г) . С выхода блока 2 задержки через открытый элемент 2И 7 второй импульс устанавливает соответствующий триггер 6 в состоя- (фиг.2ж) , запрещая поступлезадержкой устанавливается в состоян 1 (фиг.2и) и сигналом с инверсног выхода запирает триггеры 4 и 6. 1 с прямого выхода второго триггера

. 10 открывает элемент И-НЕ 11 для пр хождения третьего импульса контролируемой последовательности, при поступлении которого триггер 10 у

0 танавливаетсяв О. Сигналом с выход инвертора 12 счетчик 14 обнуляется, после чего по заднему фронту импульса второй формирователь 13 вырабатывает сигнап, поступающий на вход

15 предварительной записи счетчика 14. Информация, имеющаяся на входах пред варительной записи счетчика 14, пере писывается в него. В результате счет чик 14 начинает счет с числа, соот20 ветствующего периоду следования конт ролируемого сигнала.

Изобретение позволяет уменьщить погрешность контроля до величины, определяемой взаимным временным сдви гом контролируемых последовательностей на входах со.седних многовходовых элементов И 5 при неизменной частоте следования генератора 16 импульсов. Так, при использовании в качестве

30 элементов задержки схем ИЛИ типа К155ЛЛ1 погрещность контроля уменьшается .до 18 НС, что определяется быстродействием активного элемента 3 адержки.

25

35

Формула изобретения

Устройство для контроля периода импульсной последовательности, содер

40 жащее первый формирователь импульсов, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен со счетным входом первого тригге ра и с первым входом элемента 2И-НЕ,

45 выход которого подключен к входу установки в О второго триггера, а. через инвертор соединен с входом установки в О счетчика и с входом второго формирователя, выход котороние О

ние импульсов генератора 16 на счет- 50 го подключен к входу предваритель- чик 14(фиг.2з). Счет импульсов прек- ной записи счетчика, счетный бход ращается. Если период следования им-которого соединен с выходом элемента

пульсов контролируемого сигнала пре-2И, первый вход которого подключен

вьплает заданные пределы, то на выходе к выходу генератора импульсов, пря- счетчика 14 формируется сигнал пере- 55 мой выход которого соединен с вторЫм полнения. При переходе определенноговходом элемента 2И-НЕ, а инверсный

триггера 6 в состояние О второй;выход подключен к входу установки

триггер 10 через элемент ИЛИ 8-2 с . в О первого триггера, при этом инзадержкой устанавливается в состояние 1 (фиг.2и) и сигналом с инверсного выхода запирает триггеры 4 и 6. 1 с прямого выхода второго триггера

10 открывает элемент И-НЕ 11 для прохождения третьего импульса контролируемой последовательности, при поступлении которого триггер 10 устанавливаетсяв О. Сигналом с выхода инвертора 12 счетчик 14 обнуляется, после чего по заднему фронту импульса второй формирователь 13 вырабатывает сигнап, поступающий на вход

предварительной записи счетчика 14. Информация, имеющаяся на входах предварительной записи счетчика 14, переписывается в него. В результате счетчик 14 начинает счет с числа, соответствующего периоду следования контролируемого сигнала.

Изобретение позволяет уменьщить погрешность контроля до величины, определяемой взаимным временным сдвигом контролируемых последовательностей на входах со.седних многовходовых элементов И 5 при неизменной частоте следования генератора 16 импульсов. Так, при использовании в качестве

элементов задержки схем ИЛИ типа К155ЛЛ1 погрещность контроля уменьшается .до 18 НС, что определяется быстродействием активного элемента 3 адержки.

35

Формула изобретения.

Устройство для контроля периода импульсной последовательности, содер40 жащее первый формирователь импульсов, вход которого подключен к входной шине устройства, а выход соединен со счетным входом первого триггера и с первым входом элемента 2И-НЕ,

45 выход которого подключен к входу установки в О второго триггера, а. через инвертор соединен с входом установки в О счетчика и с входом второго формирователя, выход котороформационные входы счетчика подключены к блоку ввода кода, а выход переноса соединен с выходной шиной устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, в него дополнительно введены по числу необходимого количества фазовых сдвигов контролируемого сигнала N многовходовых элементов И, блок задержки, (N-l)N/2 элементов задержки, N дополнитепьных триггеров N дополнительных элементов 2И, первый и второй элементы ИЛИ, выход первого из которых подключен к второ му входу элемента 2И, первый вход которого соединен с вторыми входами многовходовых элементов И, первые входы каждого i-ro из которых, где i 1,2,...,N, подключены к выходу первого формирователя импульсов через последовательно соединенные блок задержки и (i-1) элементов задержки , третьи входы всех многовходовых элементов И подключены к выходу пер- вого триггера, а выходы соединены со счетным входом соответствующег о дополнительного триггера, при этом каждый j-й из оставшихся (N-2) входов каждого i-ro многовходового элемента И соединен с соответствующими входами всех остальных, Кроме k-ro, многовходовых элементов И, где k i + j, если i + , иk()- - N, если i + j N, и подключен к инверсному выходу каждого k-ro триггера, соединенного также с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, прямые выходы каждого-дополнительного триггера соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ и вторыми входами соответствующих дополнительных элементов 2И, выход каждого из которых подключен к счетному входу соответствующего дополнительного триггера, а первые входы соединены с выходом блока задержки, входы установки в О каждого из дополнительных триггеров подключены к одноименному входу первого триггера.

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано в устройствах контроля периода следования импульсов, в частности в системах контроля параметров кабельных линий связи. Цель изобретения - повышение точности контроля. Устройство содержит формирователи 1, 13 импульсов, триггеры 4, 10, элемент 2И-НЕ 11, инвертор 12, счетчик 14 импульсов, элемент 2 И 9, генератор 16 импульсов, блок 15 ввода кода, входную шину 17, выходную шину 18. Введение по числу необходимого количества фазовых сдвигов контролируемого сигнала N многовходовых элементов И 5, блока 2 задержки, (N-1) N/2 элементов 3 задержки, N триггеров 6, N элементов 2 И 7, элементов ИЛИ 8-1, 8-2 позволяет уменьшить погрешность контроля до величины, определяемой взаимным временным сдвигом контролируемых последовательностей на входах соседних многовходовых элементов И 5 при неизменной частоте следования генератора 16 импульсов. Погрешность контроля уменьшается до 18 нс при использовании элементов серии 155. 2 ил.

Редактор А. Огар

Составитель М. Леонова Техред Л. Сердгокова

Заказ 5911/57

Тираж 884

ВИНИЛИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Корректор М. Максимишинец

Подписное