Устройство для дискретного измерения временных интервалов Советский патент 1979 года по МПК G04F10/04 

Недостатком устройства такого типа является сравнительно узкая область применения, так как оно не обеспечивает применения временных интервалов между центрами импульсов с одновременным измерением длительности стартовых импульсов. Цель изобретения - расширение области применения. Для этого устройство снабжено двумя элементами И, двумя элементами НЕ, двумя ключами, двумя счетными триггерами, дополнительным элементом ИЛИ и схемой выделения последнего импульса, при этом выход третьей схемы совпадения соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ связан с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестой схемы совпадения и через второй элемент НЕ связан со вторы.м входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетного триггера, выход второго элемента И подключен к входу сброса первого счетного триггера, подключенного выходом к первому входу первого ключа, выход которого является первым выходом устройства. второй вход первого ключа соединен с выходом четвертой схемы совпадения и с входом схемы выделения последнего импульса, выход которой подключен к первому входу триггера срыва генерации, со счетным входом второго счетного триггера, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента ИЛИ, и со вторым входом ключа, первый вход которого связан с выходо.м второй линии задержки, а выход соединен со вторым входо.м дополнительного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства. На фиг. 1 приведена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие частный случай измерения временного интервала между стартовым и стоповым импульсами; на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие частный случай измерения длительности стартового импульса. Устройство содержит формирователь 1 стартового импульса, первый вход которого является входом стартового импульса, а выход через линию задержки 2 связан с импульсными входами схем 3 и 4 совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выхода.м триггера 5 управления. Первый вход триггера управления 5 соединен с выходом схеми совпадения 3 и через линию задержки 6 - с первыми входами элемента ИЛИ 7 и ключа 8. Третий вход триггера 5 управления соединен с выходом схемы 4 совпадения и со вторым входом элемента ИЛИ 7, выход которого через схему совпадения 9, подключенную потенциальным входом к выходу триггера 10 срыва генерации, связан со вторыми входами формирователей 1 и 11, с первым входом схе.мь совпадения 12, с первым входом элемента И 13 и через элемент НЕ 14 - с первым входом элемента И 15. Выход формирователя 11, первый вход которого является входом стопового устройства, через линию задержки 16 связан с импульсными входами схе.м совпадения 17 и 18, потенциальные входы которых подключены соответственно к перво.му и второму выходам триггера управления 19. Выход схемы 17 подключен к первому входу триггера 19 и к третьему входу формирователя 1, а выход схемы 18 соединен со вторым входом схемы 12, вторы.м входом элемента И 15 и через элемент НЕ 20 связан с вторым входом элемента И 13. Выход последнего соединен с счетным входом счетного триггера 21, вход сброса которого подключен к выходу элемента И 15, выход счетного триггера 21 соединен с первым входом ключа 22, выход которого является первым выходом устройства. Второй вход ключа 22 соединен с выходом схемы 12 совпадения, с выходом схе.мы 23 выделения последнего импульса, со вторым входом ключа 8 и со счетным входом счетного триггера 24, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента ИЛИ 25, выход которого является вторым выходом устройства. Второй вход элемента ИЛИ 25 подключен к выходу ключа 8, а первый вход триггера 10 - к выходу схемы 23. На фиг. 2 и 3 приняты следуюшие обозначения: 26 - стартовый импульс на выходе формирователя 1; 27 - стоповый импульс на выходе формирователя 11; 28 - стоповый импульс на выходе схемы 17 совпадения; 29 - импульсы на первом входе элемента ИЛИ 7; 30 - импульсы на втором входе элемента ИЛИ 7; 31 - импульсы на выходе схе.мы 9 совпадения; 32 - импульсы на выходе схемы 18 совпадения; 33 - импульсы на втором входе элемента ИЛИ 25; 34 - импульсы на входе триггера 24; 35 - импульсы на первом входе элемента ИЛИ 25; 36 - и.мпульсы на выходе элемента ИЛИ 25; 37 - импульсы на первом входе схемы 12 совпадения; 38 - импульсы на второ.м входе схемы 12 совпадения; 39 - импульсы на выходе схемы 12 совпадения; 40 - импульсы на первом входе элемента И 13; 41 - импульсы на втором входе элемента И 13; 42 - импульсы на счетном входе триггера 21; 43 - импульсы на первом входе элемента И 15; 44 - импульсы на втором входе элемента И 15; 45 - импульсы на рходе сброса триггера 21; 46 - импульсы на выходе триггера 21; 47 - импульсы на выходе ключа 22. Поступающий в устройство стартовый и.мпульс устанавливает триггеры 5 и 19 управления и триггер 10 срыва генерации в состояния, при которых триггеры выдают разрешение соответственно на схемы совпадеНИИ 3, 17 и 9. Формирователь 1 нормирует по амплитуде поступающий на него стартовый импульс, сохраняя его первоначальную длительность (поз. 26 на фиг. 2), который, последовательно проходя линию задержки 2, открытую схему 3 совпадения, линию задержки 6, элемент ИЛИ 7 и схему совпадения 9, снова поступает на формирователь 1. С выхода линии задержки 6 импульсы через открытый ключ 8 и подключенный к его выходу эле.мент ИЛИ 25 также поступает на второй выход устройства. Стартовый импульс каждый раз после прохождения схемы совпадения 3 вызывает срабатывание триггера 5, который при этом снимает разрешение со схемы 3 и выдает его на схему 4. Поступающий на формирователь 11 стоповый импульс нормируется по амплитуде при сохранении его первоначальной длительности (см. фиг. 2) и зате.м через линию задержки 16, открытую схему совпадения 17 подается, на третий вход формирователя 1 (см. фиг. 2 поз. 28) и на первый вход триггера 19, в результате чего триггер 19 снимает разрешение со схемы 17 и выдает на схе.му 18. Цепь прохождения стопового и.мпульса в рециркуляторе включает последовательно соединенные формирователь 1, линию задержки 2, схему совпадения 4, элемент ИЛИ 7 и схему совпадения 9, с выхода которой стоповый импульс снова поступает на формирователь 1. Стоповый импульс после прохождения схемы 4 вызывает срабатывание триггера 5, который при этом снимает разре1иение со схемы 4 и выдает его на схему 3 и тем самым снова включает в цепь рециркуляции линию задержки 6. В результате рециркуляции стартового и стопового импульсов на выходе схе.мы совпадения 9 образуется импульсная последовательность, в которой стартовые импульсы чередуются со стоповыми; при этом вре.менной интервал между стартовым и стоповым импульсами и последовательности с каждым циклом рециркуляций уменьшаются на время, равное величине задержки линии задержки 6 (см. фиг. 2 поз. 31). Сформированная и.мпульсная последовательность поступает на входы схемы совпадения 12, причем на первый ее вход непосредственно, а на второй вход через формирователь 11, линию задержки 16 и схему совпадения 18. Схе.ма 12 формирует импульсы и моменты совпадения стартовых импульсов со стоповыми (см. фиг. 2 поз. 34), которые поступают на схему 23 выделения последнего импульса, ключ 8, счетный вход триггера 24 и ключ 22. С поступлением первого импульса совпадения ключ 8 размыкает связь между вы.ходами линии задержки 6 и вторым входом элемента ИЛИ 25. Триггер 24 осуществляет деление на две частоты поступающих на него импульсов совпадения (см. фиг. 2 поз. 35) и выдачу их через элемент ИЛИ 25 на второй выход устройства. Импульсы совпадения, поступающие на ключ 22, выдаются на первый выход устройства. Импульсная последовательность с выхода схемы 9 (см. фиг. 3 поз 37) поступает также на первый вход элемента И 13 (см. фиг. 3) и через элемент НЕ 14 - на первый ВлОд элемента И 15 (см. фиг. 3 поз. 43). Задержанная импульсная последовательность с выхода схемы 18 поступает на второй вход элемента И 15 (см. фиг. 3 поз. 44), и через элемент ИЕ 20 - на второй вход элемента И 13 (см. фиг. 3 поз. 41). В результате с выхода элемента И 13 на счетный вход триггера 21 подается и.мпульсная последовательность, изображенная на фиг. 3 (поз. 42), а с выхода элемента И 15 на вход сброса триггера 21 - импульсная последовательность, изображенная на фиг. 3 (поз. 45). Импульсом, поступающим на счетный вход триггера 21, в нем записывается «единица, которая затем сбрасывается очередным импульсом, поступающим на вход сброса триггера 21. После совпадения передних фронтов стартового и стопового импульсов на счетный вход триггера 21 поступают два импульса подряд, второй из которых триггер 21 выделяет (см. фиг. 3 поз. 46) и выдает на вход ключа 22, отключая его, а значит и прекращая выдачу импульсов совпадения на первый выход устройства. Число импульсов, снятых с первого выхода устройства, пропорционально длительности стартового импульса (см. фиг. 3 поз. 47). Схема 23 выделяет последний импульс совпадения (см. фиг. 2 поз. 35), который поступает на первый вход триггера 10 срыва генерации, который при этом сработает и выдает запрет на схему 9-совпадения и тем самым разрывает цепь рециркуляции стартового стопового импульсов. В резу,тьтате, число импульсов, прошедши.х на вы.ход элемента ИЛИ 25, будет пропорционально временному интервалу между цифрами стартового и стопового импульсов. Формула изобретения Устройство для дискретного измерения временных интервалов, содержащее формирователи стартового и стопового импульсов, первые входы которых являются соответственно входами стартового и стопового импульсов устройства, линии задержки, схемы совпадения, элемент ИЛИ, триггеры управления и триггер срыва генерации, при этом выход формирователя стартового импульса через первую линию задержки связан с импульсными входами первой и второй схем совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам первого триггера управления, первый вход которого соединен с выходом первой схемы совпадения и через вторую линию задержки связан с первым входом элемента ИЛИ, а третий вход триггера управления соединен с выходом второй схемы совпадения и со вторым входом элемента ИЛИ, выход которого через третью схему совпадения, подключенную потенциальным входом к выходу триггера срыва генерации, соединен с первым входом четвертой схемы совпадения и со вторыми входами формирователей стартового и станового импульсов, выход формирователя станового импульса через третью линию задержки соединен с импульсными входами пятой и шестой схем совпадения, потенциальные входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам второго триггера управления, выход пятой схемы совпадения соединен с первым входом второго триггера управления и с третьим входом формирователя стартового импульса, выход шестой схемы совпадения соединен со вторым входом четвертой схемы совпадения, вторые входы обоих триггеров управления и триггера срыва генерации соединены с первым входом формирователя стартового импульса, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено двумя элементами И, двумя элементами НЕ, двумя ключами, двумя счетными триггерами, дополнительным элементом ИЛИ и схемой выделения последнего импульса, при этом выход третьей схемы совпадения соединен с первым вхоДОМ первого элемента И и через первый элемент НЕ связан с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом шестой схемы совпадения и через второй элемент НЕ связан со вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к счетному входу первого счетного триггера, выход второго элемента И подключен к входу сброса первого счетного триггера, подключенного выходом к первому входу первого ключа, выход которого является первым выходом устройства, второй вход первого ключа соединен с выходом четвертой схемы совпадения и с входом схемы выделения последнего импульса, выход которой подключен к первому входу триггера срыва генерации, со счетным входом второго счетного триггера, подключенного выходом к первому входу дополнительного элемента ИЛИ, и со вторым входом ключа, первый вход которого связан с выходом второй линии задержки, а выход соединен со вторым входом дополнительного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Богданов В. В. и др. Цифровые электроизмерительные приборы, М., «Энергия, 1972, с. 100. 2.Авторское свидетельство № 346705, кл. G 04 F 10/04, 1971.