Устройство для расширения временныхинтервалов Советский патент 1976 года по МПК G04F10/04 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в аналоговых измерительных устройствах с преобразованием параметров во временной интервал, в системах автоматического контроля и в измерителях малых временных интервалов.

Известны устройства для расширения временных интервалов, содержаидие схемы «ИЛИ, подключенные к входу каскадов формирования старт- и стоп-сигналов, накопительный элемент, дискриминатор, линии задержки и выходной триггер.

Однако такое устройство обеспечивает узкий диапазон расширения малых временных интервалов.

Предлагаемое устройство снабжено донолнительной линией задержки, двумя донолнительиыми триггерами, генератором имнульсов, тремя схемами совпадения, реверсивным счетчиком и дешифратором нуля, причем одни входы схем «ИЛИ соединены с входами устройства через линии задержки, а вторые входы нодключены к стартовому входу. Выход схемы «ИЛИ старт-канала соединен с входом формирователя старт-канала, а также с входами первого и второго дополнительных триггеров. схемы «ИЛИ стоп-каиала связан с входом ключевой схемы через дополнительную линию задержки. Выход каскада формирования старт-канала подключен к дискриминатору через ключевую схему и накопительный элемент, включенные последовательно. Выход дискриминатора соединеи с входами второго дополнительного и выходного триггеров. Один из выходов иервого дополнительного триггера связан с входами каскадов формирования и первой схемой совпадеиия, а второй выход - с входом второй схемы совпадения, причем выход первой схемы совпадения

подключен к вычитаюш.ему входу счетчика, а выход второй схемы совиадеиия - к входу сложения счетчика, вторые входы схем совпадения соединены через третью схему совпадения с генератором импульсов. Другой вход

третьей схемы совпадения соединен с выходом второго дополнительного триггера. Выход счетчика через дешифратор нуля иодключен к второму входу выходного триггера.

Это позволяет расширить диапазон нреобразуемых временных интервалов.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входы 1 и 2 старт- и стон-сигналов, идентичные линии 3 и 4 задержки, схемы «ИЛИ 5 и 6, каскады 7 и 8 формирования старт- и стои-импульсов, дополнительную линию 9 задержки, ключ 10, иакопительный элемент П, дискриминатор 12, триггеры 13 и 14, схему 15 совпадения, генератор 16 импульсов постоянной частоты, схемы совпадения 17 и 18, реверсивный счетчик 19, дешифратор 20 нуля и выходной триггер 21.

Вход 1 соединен с входами линии 3 задержки н схем «ИЛИ 5 и 6. Линия 3 задержки через схему «ИЛИ 5 связана с входами каскада 7 формирователя старт-канала и триггеров 13 и 14. Вход 2 соединен через линию 4 задержки, схему «ИЛИ б, каскад 8 формирования стоп-канала и дополнительную линию 9 задержки - с входом ключевой схемы 10. Выход каскада 7 связан через ключевую схему 10 с входом наконительного элемента 11, выход которого подключен к входу дискриминатора 12.

Выход дискриминатора 12 соединен с входами триггеров 14 и 21, причем выход триггера 14 связан с входом схемы 15 совпадения.

Один из выходов триггера 13 соединен с вторыми входами каскадов формирования старт- и стоп-сигналов 7 и 8 и с входом схемы совпадения 18. Второй выход триггера 13 связан с входом схемы 17 совпадения. Генератор 16 соединен с вторым входом схемы 15 совпадения, выход которой подключен к вторым входам схем 17 и 18 совпадения. Выход схемы 18 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 19, а выход схемы 17 - с суммирующим его входом. Выход счетчика 19 подключен к входу дещифратора 20 нуля, выход которого соединен с вторым входом выходного триггера 21.

Иеред началом работы элемент 11 разряжен, триггер 13 находится в состоянии, при котором схема 17 открыта, схема 18 закрыта, а положение триггера 14 обеспечивает закрытое состояние схемы 15, реверсивный счетчик 19 обнулен, сигнал на выходной шине триггера 21 отсутствует.

Старт-импульс с входа 1 поступает на линию 3 задержки и схемы «ИЛИ 5 и 6, с выхода которых следует на каскады 7 и 8. Этот же импульс с выхода схемы 5 опрокидывает триггер 13, который закрывает схему 17 совпадения н открывает схему 18, одновременно вырабатывая сигнал управления длительности импульсов каскадов 7 и 8.

Одновременно импульс с выхода схемы 5 опрокидывает триггер 14, который открывает схему 15 совпадения. Через схемы 15 и 18 импульсы с генератора 16 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 19. Каскад 7 генерирует на своем выходе импульс, несколько превышающий по длительности время задержки в элементе 9 задержки. Каскад 8 генерирует импульс несколько меньшей длительности, чем время задержки в элементах 3 и 4, но несколько большей длительности, чем максимальная длительность разряда накопительного элемента II, заряжавшегося в течение времени, равного задержке в элементе 9.

Старт-импульс с выхода каскада 7 поступает на ключ 10, замыкающий цепь заряда накопительного элемента 11. Заряд элемента 11

продолжается до момента поступления на ключ 10, импульса задержанного в линии 9 задержки. После этого элемент 11 начинает разряжаться. Скорость разряда элемента 11 в 5 к раз меньше скорости его заряда, что и определяет коэффициент расширения временного интервала.

В момент окончания разряда накопительного элемента И дискриминатор 12 вырабатывает импульс, который онрокидывает триггер 14 и те.м самым прекращает ноступление импульсов с генератора 16 на вычитаюн1,нй вход счетчика 19. Таким образом, в счетчике 19 записывается число в обратном коде, соответствующее времени заряда и разряда элемента 11.

По окончании этого процесса на выходе линии 3 задержки появляется задержанный старт-импульс, который, пройдя через схему

0 совпадения 5, опрокидывает триггеры 13 и 14, после чего закрываются схемы 18 и 17. Таким образом, импульсы с генератора 16 поступают теперь через схемы 15 и 17 на суммирующий вход счетчика 19. Триггер 13 приводит

5 к тому, что на выходе каскада 7 появляется сигнал длительностью, большей максимального преобразуемого интервала, а на выходе каскада 8 длительность сигнала превышает максимальную длительность разряда элемен0 та 11.

Стоп-сигнал, поданный на вход 2, проходит линию 4 задержки и через схему «ИЛИ 6 поступает на формирователь 8, широкий импульс с которого, пройдя линию 9 задержки,

5 закрывает ключ 10, тем самым останавливается заряд элемента 11. С этого момента элемент 11 разряжается. Ио окончании разряда элемента 11 на выходе дискриминатора 12 появляется импульс конца разряда, который

0 опрокидывает триггер 14 и тем самым прекращает запись импульсов с генератора 16 в прямом коде в счетчике 19. К этому моменту в счетчике записывается число, соответствующее расщиренному в к раз исследуемому временному интервалу. В момент перехода счетчика 19 через нуль на выходе дешифратора 20 появляется импульс, который опрокидывает триггер 21. Возврат этого триггера в исходное состояние осуществляется импульсом с

0 выхода дискриминатора 12. Таким образом, на выходе триггера 21 формируется импульс, длительностью в к раз большей, чем длительность исследуемого интервала.

Реверсирование счетчика 19 и предварительная запись в него интервала времени, равного длительности задержки в элементе 9 н последующем разряде элемента 11, необходимы для исключения нелинейности начального участка характеристики накопительного

0 элемента 11.

Формула изобретения

Устройство для расширения временных ин 5 тервалов, содержащее схемы «ИЛИ, соединенные с каскадами формирования старт- и стоп-импульсов, ключевой каскад, соединенный через накопительный элемент с дискриминатором, выходной триггер и линии задержки, отличаюш,ееся тем, что, с целью расширения диапазона преобразуемых временных интервалов, устройство снабжено дополнительной линией задержки, генератором импульсов, тремя схемами совпадения, двумя дополнительными триггерами, реверсивным счетчиком и дешифратором нуля, причем одни входы схем «ИЛИ соединены с входами устройства через линии задержки, а вторые входы подключены к стартовому входу, выход схемы «ИЛИ старт-канала соединен с входом каскада формирования старт-канала, а также с входами первого и второго дополнительных триггеров, выход схемы «ИЛИ стон-канала связан с входом ключевой схемы через дополнительную линию задержки; выход каскадов

формирования старт-канала подключен к дискриминатору через ключевую схему и накопительный элемент, включенные последовательно, причем выход дискриминатора соединен с

входами второго дополнительного и выходного триггеров, один из выходов первого дополнительного триггера соединен с входами каскадов формирования и первой схемой совпадения, а второй выход - с входом второй

схемы совпадения, причем выход первой схемы совпадения подключен к вычитаюшему входу счетчика, а выход второй схемы совпадения - к входу сложения счетчика, вторые входы схем совпадения соединены через третью схему совпадения с генератором импульсов, причем другой вход третьей схемы совпадения соединен с выходом второго дополнительного триггера; выход счетчика через дешифратор нуля соединен с вторым входом выходного триггера.