Преобразователь длительности импульсов в цифровой код Советский патент 1991 года по МПК H03M1/50 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и предназначено для преобразования аналоговых сигналов а цифровой код.

Известно устройство для преобразования временного интервала в цифровой код, содержащее RS-триггер, генератор тактовых импульсов, схему И i-З и счетчик.

Однако данное устройство имеет низкую помехозащищенность и зависимость точности измерения от длительности импульсов эталонной частоты, ,

Известно устройстао для преобразований интервала времени а цифровой код, содержащее генератор импульсов эталонной частоты, элемент И, счетчик импульсов и первый триггер, вход установки в 1 которого является входом устройства, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика импульсов, выходы которого являются выходами устройства, вход установки в О триггера является входом подготовки устройства к работе.

Однако данное устройство не позволяет преобразовывать период г.лвдоаания импульсов в цифровой кед

Наиболее слизким ч гррдлэгаемому по технической сущности ; егяегея преобразователь длительности импулы а в цифровой код, состоящий из зт:мб;поа - ПИ-НЕ 1,2, RS-трипероз 3,4 и сч г-wxa с, RS-триггер З является с гарт-триггер- -, поскольку при его переключении начинается работа счетчика 5, R5-триггер 4 является стол-триггером, так как при его переключении прекращаемся работа счетчика 5.

Преобразователь имеет большие функциональные возможности и обладает повышенной помехоустойчивостью при отсутствии зависимости погрешности преобразование от длительности импульсов эталонной частоты.

Однако данный преобразователь не позволяет преобразовывать период следование импульсов в цифровой код.

Цель изобретения - расширение области использования преобразователя аналоговых сигналов в цифровой код за счет

сл

с

сь ю

00

ю

ю

возможное 1/ преобразования в код периода последовательности импульсов,

Поставленная достигается тем, что в преобразователь .длительное™ импульсов с цифровой код, содержащий первый и зто- рой триггер ;, входь, установки в О которых объединены и являются входом установки ч О преобразователя, вход уста- носки в 1 первого триггера является информационным входов преобразователя и счетчика, выходы которого ЯРЛЯЮТСЯ выходами преобразователя, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом первого опоменгз ИЛ И-НЕ и входом установки в € чртчика, второй вход и выход первого зл .л ент8 МЛ И-НЕ соединены соотвешгоенно с информационным входом преобря юпателя и входим установки в 1 второго триггера, «торой «ход второго элемента ИЛИ-НЕ явлчется тактовым входом преобразователе, о яыходсоединенсо счетным ИХОДРМ счетчика, дополнительно введены элементы 2I4-HE, инвертор, триггер, переключатель, причем информационный вход преобразователя соединен со вторым еходо элемента И-НЕ, выход которого соединен через инвертор со входом установки в 1 третьего ч ;/г«-еоз. прямой выход которого соединен е помним контактом пере- ключптеяр и пепвый вход элемента И-НЕ соединен с ip4iv;bif. i выходом второго триг- геря и вторым контактом переключателя; третий контакт переключателя соединен с первым входом второго элемента Ш1М-ИЕ, вход установки в О третьего триггера соединен со входом установки в О преобразователя.

На фмг.1 показан предлагаемый преобразователь длительности и периода следования импульсов з цифровой код; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Преобразователь длительности импульсов и периода их следования а цифровой код содержит третий, четвертый, восьмой триггеры, алоды установки а О которых соединены являются входом установки в О преобразовать, вход установки и 1 третьего триггера является информационным входом преобразователя и соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом шестого элемента И-НЕ, инверсный выход триггера 3 соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и входом установки в О счетчика 5, вход установки в Г триггера 4 подключен к выходу первого элемента ИЛИ-НС, прямой выход триггера 4 соединен с первым входом шестого элемзыа И-НЕ м вторым контактом переключателя, зихсд шестого элемента ИНЕ через инвертор 7 соединен со входом установки в 1 триггера 8, прямой выход которого соединен с первым контактом переключателя, второй вход второго элемента

5 ИЛИ-НЕ является тактовым входом преобразователя, первый вход подключен к третьему контакту переключателя, а выход подключен к счетному входу счетчика 5. Преобразователь длительности и пери10 ода следования импульсов в цифровой код работает следующим образом.

Сигналы эталонной частоты постоянно присутствуют на тактовом входе преобразователя. По сигналу Сброс триггеры 3,4 и 8

5 устанавливаются в О состояние (момент времени tc, фиг.2), на инверсном выходе триггера 3 -уровень 1, на прямом выходе триггеров 4 и 8 - уровень О, Элемент ИЛИ- НЕ 1 закрыт, на его выходе имеется уровень

0 О. Элемент И-НЕ 6 открыт, на его выходе имеется уровень 1, соответственно на выходе инвертора 7 будет уровень О (фиг.2к, л). Элемент ИЛИ-НЕ 2 открыт, на его выходе имеются импульсы эталонной частоты, по5 ступающие на счетный вход С счетчика 5, но сметчик 5 не считает,; поскольку он закрыт и удерживается в исходном нулевом состоянии по входу R начальной установки сигналом 1 с инверсного выхода триггера 3

0 {фиг,2ж, г), Преобразователь переходите режим ожидания входного импульса или последовательности импульсов, длительность или периодичность которых соответственно должна быть преобразована в цифровой

5 код. Для измерения периода следования импульсов переключатель 9 устанавливают в положение замкнут 1-3 контакт.

В момент появления на выходе tx преобразователя последовательности импульсов.

0 (фиг,2в) по фронту первого импульса триггера 3 переключается в состояние 1Г. На инверсном выходе триггера 3 появляется уровень О (фиг.2г), сметчик 5 открывается по входу R и так как на его счетном входе

5 присутствует сигнал эталонной частоты, он начинает считать эти импульсы (фиг.2и).

На выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 под действием уровня Г входного импульса по- прежнему имеется уровень О (фиг.2д),

0 который удерживается в течение длительности входного импульса (фмг.2в).

На входе элемента И-НЕ 6 под действием уровня 1 входного ммпульса по-прежнему будет уровень Г (фиг.2к), который

5 будет удерживаться до прихода второго импульса.

Соответственно не изменится состояние на выходе инвертора 7 и триггера 8.

По окончании первого входного импуль- сз по его срезу (момент зремени :к, фиг,2) на

выходе элемента ИЛИ-НЕ 1 возникает уровень 1 (фиг.2д), под действием которого триггер 4 по входу S переключается в состояние, при котором на его прямом выходе появляется уровень 1, который поступает на первый вход схемы И-НЕ б, на втором входе которой состояние О, в результате чего состояние на выходе схемы И-НЕ 6 не меняется (фиг.2в, е, к).

Такое состояние схемы сохраняется до прихода второго импульса, по фронту которого (момент tM, фиг.2) под воздействием 1 на выходе элемента ЙЛИ-НЕ 1 будет состояние О.

Под действием 1 входного импульса tx на выходе элемента И-НЕ 6 в момент tn будет состояние О (фиг.2к), которое через инвертор 7 перевернет триггер 8 в единичное состояние (фиг.2л, м). Уровень 1 с прямого выхода триггера 8 через переклю- чатель закроет элемент ИЛИ-НЕ 2, на выходе которого пропадут импульсы эталонной частоты (момент времени tn, фиг.2). Счетчик 5 прекращает работу, в нем фиксируется код Rt преобразуемого периода входной по- следовательности импульсов Тх в той системе счисления, в которой работает счетчик 5. На этом заканчивается цикл работы преобразователя. Он переходит в режим ожидания сигнала Сброс.

Если теперь по окончании преобразования на входе tx преобразователя появится импульс уровня 1, то счетчик 5 не изменит своего состояния, поскольку появившийся при этом на выходе элемента И-НЕ б уро- аень логического О ке сказывается на состоянии триггера 8, Поэтому элемент ИЛИ-НЕ 2 не открывается, импульсы эталонной частоты не проходят на счетчик 5 и

содержимое последнего не изменится, т.е. в нем по-прежнему сохранится код Rt, эквивалентный периоду Тх.

К следующему циклу работы преобразо- ватель подготавливается импульсом Сброс, после появления которого приведенный процесс работы повторится.

Изобретение, не ухудшая параметры прототипа, существенно расширяет его функциональные возможности, т.е. благодаря введению схемы И-НЕ, инвертора и триггера появилась возможность измерения периода следования импульсов.

Однако функциональные возможности устройства значительно шире. Например, зная длительность импульса в последовательности и период следования, можно вычислить интервал между импульсами Tx-tx тх.

Формула изобретения Преобразователь длительности импульсов в цифровой код по авт. св. Nb 1372618, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования путем преобразования в код периода последовательности импульсов, введены элемент И-НЕ, инвертор, третий триггер и переключатель в разрыв связи между прямым выходом второго триггера и первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ. второй вход переключателя соединен с прямым выходом третьего триггера, вход установки в О которого объединен с входом установки в О второго триггера, а вход установки в 1 через инвертор соединен с выходом элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с прямым выходом второго триггера, а второй вход - с входной .

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, предназначено для преобразования аналоговых сигналов а цифровой код и позволяет измерять как длительность импульсов, так и период следования импульсов. Цель изобретения - расширение области использования - достигается за счет введения элемента И-НЕ, инвертора, третьего триггера и переключателя, ксгорыо устанавливают счетчик в режим измерение периода следования импульсов в цифровом коде. 2 ил.

сриг.1

Редактор Н.Горват

Техред М.Моргентал

Заказ 4402ТиражПодписное

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

Корректор О.Ципле