Устройство для преобразования серий импульсов во временные интервалы Советский патент 1979 года по МПК H03K13/20 

Изобретение относится к области дискретной техники, в частности к системам обработки радионавигационной информации, представленной в число-импульсной форме, и может быть использовано для получения временных интервалов, пропорциональных числу импульсов в серии непрерывной последовательности серий. Известны устройства, содержащие счетный триггер, ждущие мультивибраторы, логическое обрамление, в котором временной интервал формируется одновременно с приходом серии импульсов 1. Существенными недостатками таких устройств являются невысокая точность преобразования и незначительный диапазон из.менения частоты импульсов в серии, что обусловлено фиксированной длительностью импульсов, формируемых ждущими мультивибраторами. Известны также аналогичные устройства, содержащие счетчик и элементы преобразования числа, поступивщего в счетчик, во временной интервал, в которых временной интервал формируется По окончании серии импульсов 2. Недостатком таких устройств также является невысокое быстродействие и ограниченный диапазон изменения числа импульсов в серии. Невысокое быстродействие обусловлено тем, что временной интервал формируется последовате.:1ьно во времени относительно серии импульсов, т. е. после ее прихода и записи в счетчик опорного числа. Огра Н1ченная емкость этого счетчика не позволяет изменять в HJHpOKHX пределах число и.мпул1)Сов в серии. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и расщирение входного динамического диапазона. Это достигается тем, что в предложенное устройство, содержащее счетчики опорного и текущих чисел и схему сравнения, введены сдвиговый регистр, состоящий из двух ячеек, две схемы И, схема ЗАНРЕТ и счетный триггер. Вход устройства соединен со входо.м схемы 3.4ПРЕТ и тактирующим входом сдвигового регистра, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, а Q выход первой ячейки соединен со входом сброса счетчика опорного числа и с первым входом первой схемы И, подключенной своим выходом ко входу счетчика опорного числа, вторым входом к Q-выходу второй ячейки сдЕ.тигового регистра,а третьим входом --к шине тактовых импульсов, к тактирующему входу счетного триггера и ко второму входу второй схемы И, соединенной своим выходом со входом счетчика текущего числа, вторым входом - с выходом счетного триггера, а третьим входом с Q-выходом второй ячейки сдвигового регистра и с уиравляюИлим входом схемы ЗАПРЕТ, выход которой подключен квходу сброса счетчика текущего числа. Быстродействие устройства .повыщается в связи с тем, что формирование выходного импульса происходит одновременно с приходом серии импульсов. Увеличение числа импульсов в серии не ограничивается емкостью счетчика опорного числа, так как этот счетчик не предназначен для записи серии импульсов, а число разрядов в нем определяется лищь точностью преобразования числа импульсов во временной интервал. На фиг. I представлена схема предложенного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняюнхие его работу. Устройство содержит сдвиговый регистр 1, состоящий из двух ячеек, первую схему И 2, счетчик 3 опорного числа, счетчик 4 текущего числа, схему сравнения 5, вторую схему И 6, схему ЗАПРЕТ 7, счетный триггер 8, Q-выход 9 первой ячейки сдвигового регистра 1, Q-выход 10 второй ячейки сдвигового регистра 1, выход 1 счетного триггера 8, выход 12 первой схемы И 2, выход 13 второй схемы И 6, выход 14 схемы ЗАПРЕТ 7, выход 15 схемы сравнения 5, шину источника серий имнульсов (вход), щину генератора тактовых импульсов (ГТИ). Устройство работает следующим обраПри включении питания и подаче тактирующих сигналов ГТИ устройство самоустанавливается в исходное состояние, т. е. на Q-выходах обоих ячеек сдвигового регистра появляется потенциал логического «О, в нулевое состояние приходят счетчики текущего и опорного числа. Первым импульсом из серии устанавливается в единичное состояние первая ячейка сдвигового регистра 1 (момент t,) и открывает первую схему И 2, через которую на вход счетчика 3 опорного числа начинают поступать импульсы высокой частоты от генератора тактовых импульсов. Вторым импульсом из серии устанавливается в единичное состояние вторая ячейка сдвигового регистра 1 (12) и поступление импульсов на вход счетчика опорного числа 3 нрекрангается, так как первая схема И 2 сигналом с Qвыхода второй ячейки закрывается. Число импульсов ГТИ, поступившее на вход счетчика опорного числа 3, пропорционально периоду следования импульсов в серии. При этом, начиная с момента прихода второго и.мпульса в серии, импульсы частотой, равной половине тактовой частоты, поступают через вторую схему И 6. Таким образом, если бы на этом закончилась серия импульсов, содержимое обоих счетчиков сравнялось через два периода следования импульсов в серии. Дальнейщее поступление .импульсов в серии, не приводит к изменению состояния ячеек сдвигового регистра 1. Каждый следующий импульс в серии, начиная с третьего, устанавливает в нулевое состояние счетчик текущего числа 4 через открытую сигналом логической «1 с Q-выхода 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 схему ЗАПРЕТ 7. Содержимое в счетчике 4 текущего числа после этого (момент 1з, i, is) вновь начинает увеличиваться при поступлении через открытую вторую схему И 6 импульсов, следующих с частотой, равной половине частоты ГТИ. По окончании серии импульсов через два периода следования импульсов в серии содержимое числа в счетчике текущего числа 4 сравнивается с числом в счетчике 3 опорного числа. Схема совпадения 5 при этом вырабатывает короткий имлульс (te), устанавливающий сдвиговый регистр 1 в состояние «О по входу сброса. Обе схемы И 2 и 6 закрываются сигналами с Q-выходов 9 и 10 ячеек сдвигового регистра 1. Счетчик опорного числа 3 устанавливается в состояние «О сигналом логического «О с Q-выхода 9 первой ячейки сдвигового регистра 1, а счетчик текущего числа 4 устанавливается в состояние «О сигналом логического «О с Q-выхода 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 через схе.му ЗАПРЕТ 7. По окончании серии импульсов устройство вновь приходит в исходное состояние и готово к приходу следуюнхей серии. На выходе 10 второй ячейки сдвигового регистра 1 формируется сигнал, длительность которого пропорциональна числу импульсов в серии, а на выходе 12 первой схемы И 2 появляется серия импульсов, число импульсов в которой пропорционально периоду следования импульсов во входной серии. Емкость счетчика опорного числа Кеч определяется по формуле Кеч f где f гти - частота генератора тактовых импульсов, мин.Ех -минимальна я частота следованияимпульсов в серии. Абсолютная ошибка преобразования ДТ числа импульсов в серии во временной интервал не превышает 0,5Дгги, что при высокой частоте ГТИ значительно меньще подобной ошибки в известных устройствах. Изменяя частоту генератора тактовых импульсов, можно добиться любой требуемой точности преобразования. Устройство может преобразовывать серии импульсов сколь угодно большой длины. Формула изобретения Устройство для преобразования серий импульсов во временные интервалы, содержащее счетчики опорного и текущего чисел, 5 выходы которых соединены со входами схемы совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения входного динамического диапазона, в него введены сдвиговый регистр, состоящий из двух ячеек, две схемы И, схемы ЗА- 1° ПРЕТ и счетный триггер, .при этом вход устройства соединен со входом схемы ЗАПРЕТ и тактирующим входом сдвигового регистра, вход сброса которого подключен к выходу схемы совпадения, а Q-выход пер- 15 вой ячейки соединен со входом сброса счетчика опорного числа и с первым входом первой схемы И, подключенной своим выходом 6537 2 ко входу счетчика опорного числа, вторым входом к Q-выходу второй ячейки сдвигового регистра, а третьим входом - к тактовых импульсов, к тактирующему вхоДУ счетного триггера и ко второму входу схемы И, соединенной своим выходом со входом счетчика текущего числа, вторым входом - с выходом счетного триггера, а третьим входом с Q-выходом второй ячейки сдвигового регистра и с управляющим входом схемы ЗАПРЕТ, выход которой подключен к входу сброса счетчика текущего числа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 457173. кл. Н 03 К 5/00, 1974. 2.Заявка ФРГ Лг 2162486, кл. 21 а 1-36/02, 1974.