Рециркуляционный преобразователь время-код однократных импульсов Советский патент 1992 года по МПК H03M1/50 G04F10/04 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может найти применения при построении многокаскадных рециркуляционных преобразователей время-код (МРП В К) в качестве отдельных каскадов (кроме последнего) для цифрового измерения длительности коротких (наносе- кундных) однократных импульсных сигналов.

Известен преобразователь время-код 1, который можно использовать в качестве отдельных каскадов МРПВК, содержащий временной рециркулятор, состоящий из элементов ИЛИ, И, задержки, блока задержки, и счетный узел, имеющий в своем составе элемент И, первый и второй элементы задержки, основной и дополнительный счетчики, блок сравнения кодов,

Недостаток известного преобразователя заключается в узкой области его применения, так как он не позволяет формировать на своем выходе длительность входного (преобразуемого) импульса, если он по своей длительности меньше значения дискретности преобразования преобразователя,

Известен преобразователь 2, который также можно использовать в качестве отдельных каскадов (кроме последнего) МРПВК. Этот преобразователь содержит временной рециркулятор, образованный элементами ИЛИ, И, задержки, блоком задержки; счетный блок, состоящий из элемента И, первого и второго элементов задержки, основного и дополнительного счетчиков, блока сравнения кодов; а также первую, вторую и третью схемы И, схему ИЛИ, первый элемент задержки и D-триггер.

Однако недостатком известного преобразователя является большой обьм аппаратурных затрат.

Цель изобретения - уменьшение объема аппаратурных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе, содержащем первый элемент И, первый вход которого объединен с входом первого элемента

Ё

задержки и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход объединен с первым входом второго элемента задержки и подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента И через третий элемент задержки соединен с пер вым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входной информационной шиной, счетчик импульсов, вход установки в ноль которого является шиной установки в ноль; третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а второй вход-с инверсным выходом D-триггера, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с D-вхо- дом D-триггера; второй элемент ИЛИ, введен формирователь импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в ноль счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в ноль D-триг- гера, D-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, при этом выход третьего элемента И является шиной Конец преобразования, а выходы счетчиков импульсов-информационной выходной ши- ной.

Заявителю неизвестно использование формирователя импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу первого эле- мента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом установки в ноль счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в ноль D-триг- гера, D-вход которого соединен с выходом .первого элемента ИЛИ, при этом выход третьего элемента И является шиной Конец преобразования, а выходы счетчиков импульсов-информационной выходной ши- ной.

На основании этого сделан вывод - предлагаемый преобразователь обладает существенными отличиями.

На фигуре приведена функциональная схема рециркуляционного преобразователя время-код коротких однократных импульсов.

Преобразователь содержит первый элемент И 1, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 2 и с выходом первого элемента задержки 3, второй вход - С выходом первого элемента задержки 3, с первым входом второго элемента И 4, с входом второго элемента задержки 5, а

выход через третий элемент задержки б - с первым входом первого элемента ИЛИ 2, второй вход которого подключен к входной информационной шине 7, шина установки в ноль 8 которого соединена с управляющим входом счетчика импульсов 9, а шина 10 Конец преобразования с выходом третьего элемента И 11, первый вход которой подключен к выходу второго элемента задержки 5, второй вход - к инверсному выходу D-триггера 12, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И 4, D- вход - со вторым входом второго элемента И 4 и выходом первого элемента ИЛИ 2, R-вход - с выходом второго элемента ИЛИ

13,первый вход которой подключен к шине 8 установки в ноль преобразователя, второй вход - к выходу формирователя импульсов

14,вход которого соединен с выходом первого элемента И 1 и со счетным входом счетчика импульсов 9. Заметим, что здесь временной рециркулятор образован элементами И 1, ИЛИ 2, задержки 3 и 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом преобразования сигналом установки в ноль счетчик импульсов 9 устанавливается в ноль, а D-триггер 12 по своему инверсному выходу - в состояние Логическая единица. На входную информационную шину 8 преобразователя (на вход временного рециркулятора) подают импульс, длительность которого подлежит преобразованию. При txt т третий элемент И 11 закрыт, так как D-триггер 12 по инверсному выходу находится в положении Логический ноль и на шине 10 Выход преобразователя сигнал отсутствует.

На выходе временного рециркулятора (выходе первого элемента И 1) вырабатывается импульс, длительностью Atxi txr - -т (где т - дискретность преобразования преобразователя и одновременно время задержки первого элемента задержки 3 выбирается из требуемой точности преобразования), который фиксируется в счетчике импульсов 9 и одновременно подается на вход третьего элемента задержки 6 и на вход формирователя импульсов 14. Инверсный выход D-триггера 12 при этом находится в состоянии Логический ноль, так как на его С- и D-входах одновременно присутствуют соответственно сигнал т.Хт т. Формирователь импульсов 14 осуществляет, во-первых, формирование из заднего фронта импульса Atxi импульса стандартной амплитуды и длительностью 1ф tes (где t6a - время задержки третьего элемента задержки 6), во-вторых,- из заднего фронта

импульса формирует импульс стандартной амплитуды и длительностью тфи (значения т.фи - выбирается исходя из времени срабатывания D-триггера 12 noR-входу, как 1фи -i-tDR, tDR - время задержки срабатывания D-триггера 12 по R-входу), причем необходимо выполнение условия (1ф + гфи) t6a. Импульс т.фи через второй элемент ИЛИ 13 устанавливает в состояние Логическая единица D-триггер 12 по инверсному выхоДУПосле задержки в третьем элементе задержки 6 на время Тбз txmax (txmax - МЭКСИмальная длительность преобразуемых импульсов) импульса Atxi, на выходе временного рециркулятора при Atxi т вырабатывается импульс длительностью Atx2 Atxl - r tXT - 2 г, который фиксируется в счетчике импульсов 9, а формирователь импульсов 14 устанавливает D-триггер 12 в состояние логическая единица по инверсному выходу. Третий элемент задержки б, первый элемент задержки 3 и второй элемент задержки 5 должны иметь минимально возможные искажения при передаче импульсных сигналов.

Указанный процесс продолжается до выполнения условия Atxn т, как только Atxn т на выходе временного рециркулятора сигнал не вырабатывается, следовательно,, и формирователь импульсов 14 сигнал управления на R-вход и D-триггера 12 не вырабатывает, поэтому D-триггер 12 по своему инверсному выходу остается в состоянии логическая единица и импульс длительностью Atxn т после задержки во втором элементе задержки 5 на время эз (где гэз (tn4 + toe)), ti/i4, toe - время задержки переключения второго элемента И 4 и D- триггера 12 по С-входу) проходит через открытый третий элемент И 11 на шину 10 Конец преобразования. При этом число рециркуляции (обращений через третий элемент задержки 6), зафиксированных в счетчике импульсов 9, представляет собой цифровой результат W преобразования преобразователя,

При txr f D-триггер 12 по своему инверсному выходу остается в состоянии логическая единица и импульс длительностью txr t после задержки во втором элементе задержки 5 через третий элемент И 11 проходит на шину 10 Конец преобразования.

Одновременно, так как на выходе временного рециркулятора (выходе первого элемента И 1) сигнал не вырабатывается и, следовательно,,фиксации числа рециркуляции в счетчике импульсов 9 не происходит.

Таким образом, на шине 10 Конец преобразования вырабатывается импульс, длительность которого меньше значения т дискретности преобразования и определяется либо длительностью входного импульса, если последняя меньше значения г, либо неоднократностью длительности входного сигнала и значения дискретности преобразования.

Полагая формирователь импульсов 14 выполненным на основе элементов И-НЕ или ИЛ И-НЕ в конденсаторах, как в (3), объем аппаратурных затрат которого не превышает шести элементов И-НЕ (или ИЛИ-НЕ)

и двух конденсаторов, можно констатировать - заявленный преобразователь по сравнению с преобразователем - прототипом имеет меньший объем аппаратурных затрат, так как в нем полностью отсутствуют

блоки 5, 8, 9, 10, имеющиеся в преобразователе-прототипе.

Таким образом, цель изобретения - уменьшение объема аппаратурных затрат - достигнута.

Формула изобретения Рециркуляционный преобразователь время-код однократных импульсов, содержащий первый элемент И, первый вход которого объединен с входом первого элемента задержки и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход объединен с первым входом второго элемента

И, входом второго элемента задержки и подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента И через третий элемент задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй

вход которого является входной информационной шиной, счетчик импульсов, вход установки в О которого является шиной установки О, третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго

элемента задержки, а второй вход - с инверсным выходом D-триггера, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с D-входом D-триггера, второй элемент ИЛИ, отличающийся тем, что; с целью упрощения преобразователя, в него введен формирователь импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу

первого элемента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом установки в О счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в О Dтриггера, D-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, при этом выход третьего элемента И является шиной Конец

преобразования, а выходы счетчиков импульсов - информационной выходной шиной.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в многокаскадных рециркуляционных преобразователях время- код для цифрового измерения длительности коротких однократных импульсов. Изобретение позволяет уменьшить объем аппаратурных затрат за счет того, что в устройство, содержащее три элемента И 1, 4 и 11, два элемента ИЛИ 2 и 13, счетчик 9 импульсов, три элемента задержки 3, 5 и 6, D-триггер 12, введен формирователь 14 импульсов, вместо присутствующих в устройстве-прототипе дополнительного счетчика, блока сравнения кодов и дополнительных элементов логики.1 ил.