Измеритель временных интервалов Советский патент 1977 года по МПК G04F10/04 

Изобретение отисюится к измерительной технике и может использовано при ра работке устройств для измерения временны интервалов. Известен измеритель малых временных интервалов, содержащий два генератора ударного возбуждения, кольцевой модулятор реверсивный счетчик . Извесген измеритель временных ингерва лов, содержащий два генератора ударного возбуждения, на вход первого из которых подключен источник cTapTOBbix импульсов, а на вход второго - источник стоповы импульсов, при этом выходы генераторов подсоединены к входам фазового детектора. Выход последнего соединен с индикаторным блоком Г2 Однако измерителем такого типа невозможно измерять малые интервалы времени из-за трудностей, связанных с созданием стабильных генераторов ударного возбужде- ни я. Целью изобретения является уменьшение погрешности я обеспечение возможности измерения мальг.ч временных интервалов. Для этого в измеритель введены инвертор и два управляющих элемента, причем выход фазового детектора через последовательно соединенные инвертор и управляющий эле- мент подключен к направляемому входу пер-, вого генератора ударного возбуждения, а через другой управляющий элемент - к управляемому входу второго генератора ударного возбуждения, образуя два кольца авторегулирования. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Оно содержит генераторы ударного возбуждения 1, 2, фазовый детектор 3. индикатор 4, инвертор 5, уп- равляюшие элементы 6, 7. Устройство работает следующим образом. Входные импульсные сигналы, между передними фронтами которых необходимо измерить временной интервал, по длигельносги равные некоторому времени измерения, запускают генераторы ударного возбуждения 1 и 2. Ь азность начальных фаз (f колебаний генераторов однозначно определяется измеряемым интервалом времени t- . . (Jjj - частоты генерагоров ударного возбуждения. Системе авторегулирования, состоящая яэ явух колец авгоцоде тройки, в одном иь когс ыхпоследовательно с управляюшим мвментом соединен инвертор, -ограбаты ваег начальный сдвиг фаз по некоторому закону, определяемому переходным процес Для нахождения переходного процесса решают дифференциальное уравнение идеализированной системы ФАПЧ с двумя подстра иваемыми генераторами при условии равенства нулю начальной расстройки и синусоидальной характеристики фазового детекто pa 3.. P P -2Slyairftf (I) где ф текущая разность фаз; р - оператор дифференцирования; 5 -. полоса удержания кольца авгоподстройки. Решая уравнение (1), находят переходны процесс системы по фазе (t) и, под ставив его значение в характеристику фаэового детектора, находят нормированный сиг нал переходного процесса по амплитуде A(ibsin2arctg tgyexp(-2ayt) Амплитуда первоначального выброса при условии, что . находится из уравнения (2) при О Таким образом, амплитуда первоначально выброса определяется однозначно начальным сдвигом фаз подстраиваемых генераторов. Длительность переходного процесса 1 при условии, что разность фаз генераторов достигает некоторого порогового значения f.j, определяется из уравнения (2) t„. .bli ,3, 2SZ Иэ выражения (З) следует, что длительност Переходного процесса в системе ФАПЧ определяется начальным сдвигом фаз генераторо в пределах -jt ((Y. Зависимосгь| (V) на большей части измерения близка к линейной. При измерении малых временных интервалов в устройстве можно без ограничения увеличивать частоту генераторов, так как переходный процесс ею не определяется. Для измерения временных интервалов пи косекундного диапазона нужно увеличить частоту генераторов, что можно произвести без ограничений, так как длительность пеpexojjHoro процесса определяется не только собственной частотой генераторов, но и внутренними параметрами системы, такими, как полоса удержания, полоса пропускания фильтра. Формула изобретения Измеритель временных интервалов, содержащий два генератора ударного возбуждения, на вход первого из которых подключен источник стартовых импульсов, а на вход второго - источник стоповых имаульсов, при этом выходы генераторов подсоединены к входам фазового детектора, выход которого соедийен с индикаторным блоком, отличающий с я тем, что, с целью уменьшения погрешности и обеспечения возможности измерения малых временных интервалов, в него вьедены инвертор и два управляющих элемента, причем выход фазового детектора через последовательно соедннекные инвертор и управляющий элемент подключен к управляемому входу первого генератора ударного возбуждения, а через другой управляющий элементк управляемому входу второго генератора ударного возбуждения, образуя два кольца авторегулирования. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Гигис Э. И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств, Энергия М., 197О, стр. 228. 2.Мире кий Г. Я., Измерение временных интервалов, Связь, М-Л, 1964 г. сгр. 57-59.

,

Ства 0.