Преобразователь фаза-временной интервал Советский патент 1980 года по МПК G08C9/00 

Изобретение относится к измеритеЛг ной технике. Известен преобразователь фаза-временной интервал, содержащий ова порого вых элемента, цифференцирующие блоки и два триггера р.. Однако это устройство имеет низкую точность нреобразования. Известен преобразователь фаза-временной интервал, содержащий два комму л-атора, выходы которых через пороговый элемент соединены со входом дифференцирующего устройства, триггер, выходы которого соединены со входами коммута торов 2. Однако такое устройство имеет сра& нительно низкую точность преобразования, узкий диапазон частот входных сигналов, сложную схему. Цель изобретения - увеличение точ- :ности преобразования, расширение диапа;зона частот входных сигналов и упрощение устройства. Цель достигается тем, что в преобразователь фаза-временной интерЕ1ал, содержащий пороговый элемент, дифференцирующее устройство, два коммутатора и триггер, введены два элемента И, инвертор, элемент ИЛИ, два ключа, дополни- тельный триггер, причем вход дополнительного триггера соединен с выходом первого триггера, а его выходы соединены с управляющими входами ключей, выходы которых соединены с сяторным входом порогового элемента, и с первыми входами элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены со входом первого триггера, второй вход первого элемента И соединен с выходом дифференцирующего устройства и через инвертор со вторым входом второго элемента И. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства. Преобразователь фаза-временной интервал содержит коммутаторы 1 и 2 аналоговых сигналов, пороговый элемент 3, ключи 4. 5, переключающие опорное вдаряжвние порогового-элемента 3, ди(| ференшфующее устройство 6, инвертор 7 элементы И 8 и 9, элемент ИЛИ Ю, триггер 11 со счетным вхоаом, прямой выход которого является вЬкошм устрюйства, и триггер 12 со счетшлм ВХ-ОООМ. Устройство работает cneayiomffivi образом. На входы коммутаторов 1, 2 поступают сигналы сдвинутые по фазе. В исхо ном состоянии на прямом вьсходе тригге ра 11 логический О, коммутатор 1, управляющий вход которого подсоессинен к инверсному выходу триггера 11, пропускает входной сигнал на сигнальный вход порогового элемента 3. При этом коммутатор 2, управляющий вход которого подсоединен к прямому выходу триг гера 11, сигнал не пропускает . Если на прямом выходе триггера 12 логическая 1, ключ 4, управляюимй вход которого ; подсоединен к прямому выходу триггера 1, подключает опорный вход порогового элемента 3, например; к положительному источнику опорного напряжения. При достиже1гаи входным сигналом уровня срабатывания порогового элемента 3, определяемого положительным опорным напряжением, последний через дифференцирующее устройство 6, элемент И 8 и элемент ИЛИ 10 подает на вход триггера 11 импульс, который устанавливает на выходе устройства логическую 1, поступающую на управляю щий вход коммутатора 2, который начинает пропускать сигнал на сигнальный вход порогового элемента 3, коммутато Iаналоговых сигналов сигнал не пропу кает. При этом триггер 12 своего состояния не меняет. При достижении сигналом на выходце коммутатора 2 ан огоЕьых сигналов уровня срабатывания пороговог элемента 3, последний через аифференпир ющее устройство 6, элемент И 8 и эле мент ИЛИ 10 подает на вход триггера IIимпульс, который устанавливает на выходе устройства логический О, поступ&ютций на 5Т1равляюший вход коммутатора 2, который прекращает пропус кать сигнал. При этом переход с логического О в логическую на инверсном выходе триггера 11 вызывает переключение триггера 12, т.е. появление логического О на прямом выходе этого триггера. На инверсном выходе триггера 12 появляется логическая I.i которая поступает на управляющий вход ключа 5, который подключает вход пороговго элемента 3 к положительному источнику опорного напряжения. При достижении входным сигналом уровня срабатывания порогового элемента 3, определяемого положительным опорным напряжением, последний через дифферентшруюшее устройство 6, элемент И 8 и элемент ИЛИ 10 подает на вход триггера 11 импульс, который устанавливает на выходе устройства логическую 1, поступающую на управляющий вход коммутатора 2, который начинает пропускать сигнал на сигнальный вход порогового элемента 3, коммутатор 1 аналоговых сигналов сигнал не пропускает. При этом триггер 12 своего состояния не меняет. При достижении сигналом на выходе коммутатора 2 аналоговых сигналов уровня срабатывания noporoBdro элемента 3, последний через дифференцирующее устройство 6, элемент И 8 и элемент ИЛИ 10 подает на вход триггера 11 импульс, который устанавливает на выкоце устройства логический О , поступающий на управляющий вход коммутатора 2, который прекращает пропускать сигнал. При этом переход с логического О в логи ческую Г на-инверсном выходе триггера 11 вызывает переключение триггера 12, т.е. появление логического О на прямом выходе этого триггера. На инверсном выходе триггера 12 появляется логическая 1, которая поступает на управляющий вход ключа 5. Ключ 5 подключает опорный вход порогового элемента 3 к источнику отрииательного напряжения. При достижении входным сигналом уровня срабатывания порогового элемента 3, определяемого отрицательным опорным напряжением, последний через дифференцирующее устройство 6, инвертор 7, элемент И 9 и элемент ИЛИ 1О подает на вход триггера 11 импульс, который устанавливает на выходе устройства логическую 1, поступающую на управляющий вход коммутатора 2, пропускающий сигнал на сигнальный вход порогового элемента 3. Коммутатор 1 сигнал не пропускает. При этом триггер 12 своего состояния не меняет. При достижении сигналом на выходе коммутаторш 2 аналоговых сигналов уровня срабатывания порогового элемента 3, послецний через дифферейиирующее устройство 6, инвертор 7, элемент И 9 и элемент ИЛИ 10 подает на вход триггера 11 импульс, который устанавливает на выходе устройства логический О, поступающий на управляющий вход коммутатора, 2, который прекращает пропускать сигнал. При этом переход с логического О в логическую на инверсном выходе тригеера 11 вызывает переключение триггера 12, т.е. появление логической на его прямом выход Тогда ключ 4 подключает опорный вход .порогового элемента 3 к источнику положительного опорного напряжения. ТаКИМ образом преобразователь фаза-интервал времени вернулся в исходное состояние.

В течение периода входного сигнала на выходе устройства устанавливается логическая I с момента достижения .сигналом на входе коммутатора 1 до момента достижения . сигналом на входе коммутатора 2 уровня положительного опорного напряжения, а затем с момен- та достижения сигналом на входе коммутатора 1 до момента достижения сигналом на входе коммутатора 2 уровня отрицательного опорного напряжения.

Следовательно интервал времени,

в течение которого на выходе устройства существует логическая , пропорционален фазе.-Наличие за период входного синала двух интервалов времени, в течение которых на выходе устройства существуе логическая обеспечивает увеличение точности.

Формула изобретения

Преобразователь фаза-временной интервал, содержащий два коммутатора , выходы которых через пороговый элемент соединены со входом дифференцирующего устройства, триггер, выходы которого соединены со входами коммутаторо отличающийся тем, что, с целью увеличения точности преобразования, расщирения диапазона входных сигналов и 5Т1рощения устройства введены два элемента, И, инвертор, элемент ИЛИ два ключа, дополнительный триггер, прич вход дополнительного триггера соединен с выходом первого триггера, а его выходы соединены с управляющими входами ключей, выходы которох соединены с опорным входом порогового элемента, и первыми входами элементов И, выходы которых через элемент ИЛИ соединены со входом первого триггера, второй вход первого, элемента И соединены с выходом ди41ференцирующего устройства и через инвертор со вторым входом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Мимонрв А. С. Пороник Б. И.

и Перетягин И, В. Измеритель разнос.ти фаз повышенной точности. Приборы и техника эксперимента, № 6, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 394830, кл. G 08 С 9/00, 1972 (прототип).