Адаптивный рециркуляционный преобразователь "время-код Советский патент 1980 года по МПК H03K13/20 

Устройство относится к импульсной технике, в частности к устройствам для дискретного измерения временных интервалов.

Известен преобразователь времякод, содержащий линии задержки, формиро-ватели стартового и стопового импульсов, триггер срыва рециркуляции, два коммутатора, состоящие из триггера и управляемых им двух схем совпадения, схему ИЛИ, дополнительную линию задержки {.

Известен преобразователь времякод, /содержащий п тактовый генератор импульсов эталоннфй частоты, соединенный со входами п-вентилей, п-триггеров младших разрядов, схемы И, схемы ИЛИ, триггер старянего разряйа, логическую схему ИЛИ-НЕ 2. Недостатком устройств является: большой .объем оборудования и избыточность информации при измерении интервалов времени в широком диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее- счетчик, пять элементов задерж.ки, элемент И, первый вход которого .соединен с входами трех элементов задержки 3.

Недостаток устройства заключается в избыточности информации, получае 1ой при измерении временных, интерваЯов в широком диапазоне, при условии заданной относительной -погрешности. Обеспечение заданной относительной погрешности в начале диапазона измеряемых интервалов достигается увеличением частоты квантования.

Однако измерение больших интервалов времени, используя эту же частоту квантования, приведет к излишней точности и к использованию большого количества пересчетных схем.

Цель изобретения - получение малой текущей относительнойпогрешности в широком диапазоне измерения интервалов времени.

Поставленная цель достигается тем, что в адаптивный рециркуляционный преобразователь время-код, содержащий счетчик, пять элементов задержки, элемент И, первый вход которого соединен с входами трех элементов задержки, введены четыре элемента ИЛИ и регистр сдвига, вход которого подключен к выходу .счетчика непосредственно и через четвертый элемент задержки - к входу старшего разряда 30 последней декады счетчика, входная- шина соединена с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход кототого подключен к выходу элемента И и входу счетчика, выход первого элемента ИЛИ через пятый элемент задерж ки соединен с первым входом элемента И, выходы первых ,трех элементов задержки соответственно соединены с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, вторые их входы подключены-к выходам регистра сдвига, а выходы - к входам элемента И . На чертеже схематически представ лено устройство. Устройство содержит элементы 1-4 ИЛИ, элементы 5-9 задержки, элемент 10 И, декадный счетчик 11, регистр 12 сдвига. . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, декадный счетчик 11 обнулен, а во всех, кром первого, разрядах регистра 12 сдвига записаны единицы. Выходными сигналами сдвигающего регистра 12 блокированы элементы 3 и 4 ИЛИ и открыт элемент 2 ИЛИ, Преобразуемый интервал времени в виде прямоугольногоимпульса длительностью гг поступает на вход элемента 1 ИЛИ, С выхода элемен га 1 ИЛ через -элемент 5 задержки импульс длительностьюС:}; подается на первый вход элемента 10 И, и через элемент 6 задержки и открытый элемент 2 ИЛИ на второй вход элемента 10 И. На третий v четвертый входы элемента 10 И поступают разрешающие сигналы, т.е. единичные уровни напряжения с выхода элементов 3 и 4 ИЛИ. Таким образом, на первый и второ входы элемента 10 И поступают импульсы длительностью j; , сдвинутые друг относительно друга на величину i Т, т.е. на время задержки создава емое элементом 6 задержки. На .выход элемента lO И сформируется и тульс длительностью Т , который пост пает на декадный.счетчик 11 и на вт рой вход элемента 1 ИЛИ. Величина задержки Т, создаваемая элементом 5 задержки, немногим больше максималь возможной длительности измеряемого интервала времени. Это обеспечивает возможность создания процесса циркуляции импульса в замкнутом КОНТуре и элементов 1, 5, 6, 2 и 10, причем в каждом цикле длительность импульса обращения уменьшается на величину Д Т. ВеличинаU Т выбирается как можно меньше, чтобы заполнение декадного счетчика 11 было бы достаточно пол ным для малых временных интервалов начала диапазона. Для автоматического переключения критерием выбора шАга квантования является запись и комого кода, соответствув щего измеяемой величине, во всех разрядах екадного счетчика 11. Заполнение счетчика 11 при этом находится в пределах от 10 до 100% его полной емкости. В зависимости от измеряемого интервалат взможны два случая: измеряемый временной интервал таков, что при шаге квантования Т счетчик заполнен меньше, чем на 100% полной его емкости; измеряемый интервал таков, что декадный счетчик переполнится. При этом шаг квантования i.T слишком мал, а импульс переполнения декадного счетчика 11 является сигналом к переключению шага квантования на больший. С выхода декадного счетчика 11 импульс переполнения подается на сдвигающий регистр 12 и осуществляет сдвиг нуля во второй разряд регистра 12 и запись в его первый разряд единицы.. Кроме того, этот же импульс переполнения проходит через элемент 9 задержки на первый триггер последней декады декадного счетчика 11 и записывает единицу CTapJijero разряда. Тогда показания счетчика будут такими же , как при квантовании временного интервала с шагом 10 л Т. Таким образом, блокированы еди- . ничным уровнем напряжения стали элементы 2 и 4 ИЛИ, а элемент 3 ИЛИ открыт. Импульс обращения начинает теперь циркулировать по замкнутому контуру из элементов 1, 5, 7, 3 и 10, причем в каждом цикле обращения его длительность уменьй1ается на величину 10 ДТ, Иначе говоря, устройство продолжает измерять, созд ;авая иллюзию, что измеряемый временной интервал квантуется с шагом 10 U Т с самого начала. Изменение масштаба при смене ша.га квантования можно осуществлять переносом занятой в отсчетном устройстве или системе отображения цифровой, информации синхронно со сдвигом нуля в регистре 12. При циркуляции с шагом квантования 10 Д Т возможны те же два случая. Если шаг квантования окажется снова малым, то процесс передвижения на рдин разряд нуля в регистре 12 и увеличение еще в десять раз шага квантования повторится. Процесс циркуляции теперь происходит в замкнутом контуре из элементов 1, 5, 8, 4 и 10, а импульс обращения уменьшается в каждом цикле на 100- ЛТ и т.д./ в пределах возможностей измерителя.. Формула изобретения Адаптивный рециркуляционный преобразователь время-код, содержащий счетчик, пять элементов задержки,, элеЛент И, первьой вход которого соедине с входами трех элементов задержки, отличающийся тем, что, с целью получения малой текущей относительной погрешности в широком диапазоне измерения интервалов времени, в него введены четыре .элемента ИЛИ и регистр сдвига, вход которого подключен к выходу счетчика непосредственно и через четвертый элемент задержки - к входу старшего разряда послед1ней декады счетчика, входная шина соединена с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу элемента И и входу счетчика, выход первого элемента ИЛИ через пятый злемен: задерж ки соединен с первым входом элемента И, выходы первых трех элементов задержки соответственно соединены с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, вторые их входы подключены к выходам регистра сдвига, а выходы - к входам элемента И. Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 346705, кл. Н 03 К 13/20,- 1972. 2.Авторское с-видетельство СССР 418971, кл. Н 03 К 13/20, 1975, 3.Авторское свидетельство СССР 513944, кл. Н 03 К 13/20, 1976 (прототип).

г