Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей Советский патент 1991 года по МПК G04F10/04 

Изобретение относится к импульсной технике.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг.1 приведена функциональная схема измерителя; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Вход формирователя 1 импульсов по переднему фронту соединен с входом формирователя 2 импульсов по заднему фронту и с входной шиной 3, а выход - с вторым входом триггера 4 и входом элемента 5 задержки. Выход формирователя 2 соединен с входом элемента 6 задержки, со счетным входом счетчика 7 импульсов и с первым входом элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с установочной шиной 9 и входом установки нуля счетчика 7 импульсов, а выход - с первым входом триггера 4. Вход(запуска генератора 10 линейно изменяющегося напряжения соединен с вторым выходом триггера 4. вход сброса - с выходом формирователя 11 импульсов сброса, соединенного своим входом с выходом элемента 12 задержки, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя 13, соединенного своим выходом с информационным входом блока 14 памяти. Вход запуска генератора 15 линейно изменяющегося напряжения соединен с выходом элемента И 16, соединенного своим первым и вторым входами с первым выходом триггера 4 и установочной шиной 17, соответственно вход сброса - с выходом формирователя 18 импульсов сброса, соединенного своим входом с выходом элемента 19 задержки, а выход - с входом аналого-цифрового преобразователя 20, соединенного своим выходом с информационным входом блока 21 памяти. Выход элемента 5 задержки соединен с входом элемента 19 задержки и входом обращения блока 21 памяти. Выход элемента 6 задержки соединен с входом обращения блока 14 памяти и входом элемента 12 задержки. Выход счетчика 7 импульсов

Оч

4

XI

g

Ч

соединен с адресными входами блоков 14 и 21 памяти.

Измеритель работает следующим образом:

Перед началом измерений с шины 9 поступает короткий импульс запуска (фиг.2а), который обнуляет счетчик 7 (фиг.2с) и, проходя через элемент ИЛИ 8, поступает на первый вход триггера 4, На первом выходе триггера 4 устанавливается сигнал, соответствующий логической 1 (фиг.2ж), а на втором - сигнал, соответствующий логическому О (фиг.2з). Одновременно с поступлением импульса запуска на шине 17 появляется сигнал, соответствующий логической 1 (фиг.2б), под действием которого открывается элемент И 16 по второму ечоду. На выходе элемента И 16 появляется сигнал, соответствующий логической 1 (фиг.2и), под действием которого запускается генератор 15. Напряжение на выходе генератора 15 начинает линейно возрастать (фиг.2р).

Измеряемая импульсная последовательность с шины 3 (фиг.2в) поступает на входы формирователей 1 и 2. Формирователь 1 вырабатывает короткие импульсы в моменты времени, соответствующие передним фронтам импульсов входной последовательности (фиг. формирователь 2 - в моменты времени/соответствующие за- лним фронтам этих импульсов (фиг,2д). Импульсы с выхода формирователя 2 поступают на счетный вход счетчика 7, содержимое последнего с каждым импульсом с выхода формирователя 2 увеличивается на единицу (фиг.2с). Содержимое счетчика 7, являющееся адресом соответствующей строки блоков 14 и 21,, с выхода счетчика 7 поступает на адресные входы блоков 14 и 21.

По первому импульсу с выхода формирователя 1 триггер 4 перебрасывается, на его первом выходе и на выходе элемента М 16 появляется сигнал, соответствующий логическому О (фиг.2ж, и), а на втором - сигнал, соответствующий логической 1 (фиг.2з). Под действием сигнала с выхода элемента И 16 напряжение на выходе генератора 15 перестает изменяться (фиг.2р). а под действием сигнала с второго выхода триггера 4 запускается генератор 10, и напряжение на его выходе начинает линейно нарастать (фиг.2 п),

Напряжения с выходов генераторов 10 и 15 преобразуются в цифровую форму преобразователями 13 и 20 соответственно, и результат преобразования поступает на информационные входы блоков 14 и 21 памяти соответственно.

Импульсы с выхода формирователя 1 через элемент 5 задержки, имеющий незначительную задержку, превышающую время переходных процессов в преобразователях

13 и 20, поступают на вход обращения блока 21 и на вход элемента 19{фиг.2к). В нулевую строку блока 21, соответствующую в данный момент нулевому содержимому счетчика 7, записывается числе с выхода преобразова0 теля 20, поступающее на информационный вход блока 21. Импульс с выхода элемента задержки 5, проходя через элемент 19, имеющий незначительную задержку, достаточную для записи числа с выхода преоб5 разователя (13) 20 в блок (14) 21. поступает на сход формирователя 18. Последний формирует импульс (фиг.2л), под действием которого напряжение на выходе генератора 15 спадает до нулевого уровня (фиг.2р).

0 В момент окончания первого импульса входной последовательности (фиг.2в) появляется импульс на выходе формирователя 2 (фиг.2д), который поступает на счетный вход счетчика 7 импульсов и через элемент 8

5 (фиг.2е) на первый вход триггера 4. Содержимое счетчика 7 становится равным единице. Триггер 4 перебрасывается, на его первом выходе и на выходе элемента 16 появляются сигналы, соответствующие ло0 гической 1 (фиг.2ж,и), а на втором - сигнал, соответствующий логическому О (фиг.2з). Напряжение на выходе генератора 10 перестает изменяться (фиг.2п), а генератор 15 вновь запускается, и напряжение на его вы5 ходе начинает линейно нарастать (фиг.2р).

Импульс с выхода формирователя 2 через элемент 6 задержки, идентичный элементу 5 задержки, поступает на вход обращения блока 14 памяти и на вход эле0 мента 12 задержки (фиг.2м). В первую строку блока 14. соответствующую в данный момент содержимому счетчика 7. записывается число с выхода преобразователя 13, соответствующее длительности первого им5 пульса входной последовательности и поступающее на информационный вход блока 14. Импульс с выхода элемента 6 задержки, проходя через элемент 12 задержки, идентичный элементу 19 задержки, поступает на

0 вход формирователя 11. Последний формирует импульс (фиг.2н), под действием которого напряжение на выходе генератора 10 спадает до нулевого уровня.

Под действием второго импульса с вы5 хода формирователя 1, появляющегося в момент окончания первого межимпульсного интервала, триггер 4 вновь перебрасывается (фиг.2ж,з). Напряжение на выходе генератора 15 перестает изменяться (фиг.2р), а генератор 10 вновь запускается.

и напряжение нз его выходе начинает линейно возрастать. Второй импульс с выхода формирователя 1 через элемент 5 задержки поступает на вход обращения 5лоо 21 памяти и в первую строку этого блока, соответствующую в данный момент содержимому счетчика 7 импульсов, записывается число с выхода преобразователя 20, соответствующее длительности первого межимпульсного интервала и поступающее на информационный вход блока 21. Импульс с выхода элемента 5 задержки, проходя через элемент 19, поступает на вход формирователя 18. Последний вновь формирует импульс (фиг,2л), под действием которого напряжение на выходе генератора 15 спадает до нулевого уровня (фиг,2р).

По окончании второго импульса входной последовательности формирователь 2 вновь формирует короткий импульс, под действием которого содержимое счетчика 7 увеличивается на единицу и становится рае - ным двум.

Далее цикл повторяется.

По окончании измерения на шине 17 появляется потенциал, соответствующий логическому 0(фиг.2б), элемент 16 закрывается по второму входу, на его выходе и входе запуска генератора 15 появляется сигнал, соответствующий логическому О (фиг.2и), и напряжение на выходе генератора 15 перестает изменяться. В результате к окончанию входной последовательности блок 14 содержит .цифровой код длительности каждого импульса входной последовательности, а блок 21 - цифровой код длительности каждого межимпульсного интервала, причем номер строки блока 14 соответствует номеру импульса, а номер строки блока 21 - номеру межимпульсного интервала.

Формула изобретения

Измеритель временных интервалов импульсных последовательностей, содержащий формирователь импульсов по переднему фронту, формирователь импульсов

по заднему фронту, счетчик импульсов и два блока памяти, в кэтором входы формирователей импульсоз соединены с входной шиной, вход установки нуля счетчика

импульсов соединен с первой установочной шиной, а выход - с адресным входом первого блока памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены триггер, элементы ИЛИ

и И, два генератора линейно изменяющегося напряжения, два аналого-цифровых преобразователя, два формирователя импульсов сброса и четыре элемента задержки, выход формирователя импульсов по

заднему фронту соединен с входом второго элемента задержки и с первым входом эле- менга ИЛИ, соединенного вторым входом с первой установочной шиной, а выходом - с первым входом тритера, второй - с второй

установочной шиной, а выход - с входом запуска первого генератора линейно изме- няюшегося напряжения, вход сброса которого соединен с выходом первого формирователя импульсов сброса, соединенного своим входом с выходом третьего элемента задержки, а выход- с входом первого аналого-цифрового преобразователя, выход формирователя импульсов по переднему фронту соединен с вторым входом

триггера и с входом первого элемента задержки, выход которого соединен с входом третьего элемента задержки и с входом обращения первого блока памяти, второй вход триггера соединен с входом запуска второго

генератора линейно изменяющегося напряжения, вход сброса которого соединен с выходом второго формирователя импульсов сброса, соединенного своим входом с выходом четвертого элемента задержки, а выход

- с входом второго аналого-цифрового преобразователя, выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с входами соответственно перзого и второго блоков памяти, адресные входы

которых объединены, а выход второго элемента задержки соединен с входом четвертого элемента задержки и выходом обращения второго блока памяти.

Редактор Т.Зубкова

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для измерения временных интервалов. Целью изобретения является повышение точности измерения. Устройство содержит формирователи 1 и 2. шину 3, счетчик 7 импульсов, шину 9, блоки 14 и 21 памяти, шину 17. Введение в устройство триггера 4, элементов 5, 6, 12 и 19 задержки элемента ИЛИ 8, двух генераторов 10, 15 линейно изменяющегося напряжения, двух формирователей 11 и 18, двух аналого-цифровых преобразователей 13 и 20, элемента И 16 с возникновением новых связей между всеми элементами измерителя позволяет достичь цель изобретения. 2 ил.

Заказ 1649