Устройство измерения характеристик логических элементов Советский патент 1980 года по МПК G01R31/3177 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть испс льзовано для измерения времени срабатывания логических элементов.

Известны устройства, содержащие ключ, реле времени, пороговый элемент и триггер 1.

Недостаток известных устройств заключается внизкой точности измерения.

: Наиболее близким к предложенному является устройство измерения характеристик логических элементов, содержащее кольцевой генератор, делитель частоты, блоки выделения одного пери- 15 ода, элемент И, генератор заполнения, реверсивный счетчик и блок управления

2 .

Недостатком этого устройства является значительная продолжительность 20 времени измерения.

Цель изобретения - уменьшение времени измерений.

Эта цель достигается тем, 4tp а известное устройство, содержащее коль- 5 цевой генератор, генератор заполнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом реверсивного счетчика, второй вход | от6рого / 30

соединен с первым выходом блока управления, введены блок коммутации, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, счетчик периодов, причем первый выход кольцевого генератора соединен со вторым входом блока коммутации, первый вход которого соединен с первым выходом первого триггера, первым входсян третьего элемента И и третьим входом реверсивного счетчика, четвертый вход которого соединен со вторым выходом первого триггера и третьим входом блока коммутации, первый выход которого соединен со входом контролируемого логического элемента, выход которого соединен с шестым входом блока коммутации, второй выход которого соединен со входом кольцевого генератбра, второй выход которого соединен с первым входом второго элемента И ийервым входом блока управ- , ления, первый выход которого соединен с первым входом счетчика периодов н первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с третьим выходсм блока управления, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока управления, а выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И и со вторым входом второго элемента И,выход которого соединен со вторым входом счетчика периодов,выход которого соединен со вторым входом второго триггера и вторым входом третьего элемента И, выход которого соединен со вторым вхо дом блока управления, ПИТЫЙ и шестой выходы которого соединены срртветственно с четвертым и пятым входами бл ка коммутаций,который содержит четвед 1тый элемент И,первый вход которого со единен с первым входом блока-коммутации, выход которого соединен с третьи выходом блока коммутации, а второй вход которого соединен со вторым входом блока коммутации и первым входом пятого элемента И, второй вход которо го соединен с третьим входом блока коммутации, а выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ второй вход которого соединен с шестым входом блока коммутации, а выход которого соединен с первым входом Элемента И-ЯЕ и через элемент НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с четвертым входом блока коммутации,- а выход которого соединен с первым выходом блока коммутации, пятый вход которого соединен со вторым входом пер вого элемента И-flE, выход которого со единен со вторым выходом блока комму тации. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит кольцевой генератор 1, генератор заполнения 2, управления 3, реверсивный счетчик 4, счетчик периодов 5, элемент ИЛИ б, .т 5иггеры 7, 8, -элементы JH 9, 10, 11 и блок коммутации 12, состоящ из элементов И 13, 14, элемента ИЛИ 15, элемента НЕ 16 и элементов Й-ЯЕ 17, 18. Устройство работает следуюадим образом. По команде Пуск блок управления 3 формирует два сдвинутых во времени импульса, синхронные и синфазные с периодом колебаний кольцевого генератора 1t Первый импульс сбрасывает реверсивный счетчик 4 к сметчик /пери одрв 5 и устанавливает в состояние триггер 7, который сигналом с единичного выхода включает реверсивныйсчетчик 4 на прямой счет и одновременно элемент И 14 блока коммутации 12 включает контролируемый логический элемент 19 S цепь генерадии кольцевого генератора 1 чере элементы ИЛИ 15, НЕ 16, И-НЕ 18 (при наличии разрешающей i на вх де элемента И-НЕ 18). Так.им образом, к периоду кольцево го генератора 1 добавляется задержка ЛИ 15, НЕ 16, И-НЕ 18 элементов бло,а коммутации 12 и задержка контролиуемого логического элемента 19 при ереходе из состояния О в состоя1 (О Ч) . Вторым импульсом блока управления через элемент ИЛИ б триггер 8 устанавливается в состояние и разреает прохождение импульсов с кольцевого генератора 1 через элемент И 10 на счетный вход счетчика периодов 5 и импульсов с генератора заполнения 2 через элемент И 9 на реверсивный счетчик 4,Счетчик периодов 5 подсчитывает Л периодов колебаний кольцевоГ2 генератора 1 с. подключенным к нему контролируемым логическим элементом 19. С помощью реверсивного счетчика ,4 измеряется время прохождения заданных /V периодов кольцевого генератора 1, которое определяется как состояние реверсивного счетчика 4, равное Q,.(VT3)N., , Q.- состояние реверсивного счетчика 4 после N периодов; период колебаний кольцевого генератора 1; время задержки одного переконтролируемого логического элемента 19; частота генератора заполнения 2 . После подсчета N периодов сигнал переполнения счетчика периодов 5 перебрасывает триггер 8 в состояние О и останавливает счет реверсивного счетчика 4 и счетчика периодов 5 и через элемент И 11 запускает блок управления 3, «оторый работает на частоте кольцевого генератора 1.Первым импульсом блок управления 3 перебрасывает триггер 7, который нулевым выходом включает реверсивный счетчик 4 на обратный счет и открывает элемент И 13 блока коммутации 12, который отключает контролируемый логический элемент 19 от цепи генерации кольцевого генератора 1. Цепь кольцевого генератора 1 замыкается через элемент И 13, ИЛИ 15, НЕ 16, И-НЕ 18 блока коммутации 12 и к периоду кольцевого генератора 1 прибавляется только задержка элементов И 13, ИЛИ 15, НЕ 16, И-НЕ 18 блока коммутации 12. Втогялм импульсом с блока управления 3 через элемент ИЛИ б снова перебрасывается триггер 8 в состояние 1,который открывает прохождение импульсов с кольцевого генератора 1 на счетчик периодов 5, а с генератора заполнения 2 на реверсивный счетчик 4.При этом происходит измерение временного интервала прохождения N периодов кольцеЬого генератора 1. При этом состояние реверсивного счетчика 4 уменьшается на величину Q .N.fj и конечное состояние реверсивного счетчика 4 представляет разность: Сигнал переполнения счетчика периодов 5 снова перебрасывает триггер 8 в состояние О и выдает сигнал запрета на элементы И 9,10. Счетчик периодов 5 и реверсивный счетчик 4 .прекращают счет. Так как элемент И 1 закрыт потенциалом с выхода триггера 7, то сигнал переполнения на вход блока управления 3 не проходит. Работа устройства заканчивается и на реверсивном счетчике 4 остается код, пропорциональный времени задер1контролижки перехода руемого логического элемента 19. Устройство позволяет раздельно определять время задержки любого из переходов Ч,о и 0, контролируемого логического элемента 19, что обеспечивается блоком коммут ции 12. Устройство позволя1ет быстрои с высокой степенью точности опреде лить время срабатывания контрблйруе мых логических элементов. Формула изобретения i-Vcтройство измерения характеристи .логических элементов, содержащее кол цевой генератор, генератор заполнени выход которого соединен с первым вхо дом первого элемента И, выход которо го соединен с первьм входом реверсив него счетчика,второй вход которого соединен с первым выходом блока упра ления,о тличающееся тем, что, с целью уменьшения времени измерений , в него введены блок KONwyTa ции, второй, третий и четвертый элементы И, первый и второй триггеры, элемент ИЛИ, счетчик периодов, причем первый выход кольцевого генерато ра соединен со вторьм входом блока ксФолутации,первый вход которого соедииен с первым выходом первого тригг ра, первьм входом третьего элемента И и третьим входом реверсивного счет чика, четвертый вход которого соединен со вторым выходом первого триггера и третьим входом блока коммутации,первый выход которого соединен со входом контролируемого логическог элемента,выход которого соединен с шестым входом блока коммутации, второй выход которогЪ соединен со входом кольцевого генератора, второй выход которого соединен с первы входом второго элемента И и первым входом блока управления, первый выход которого соединен с первым входом счетчика периодов и первьм входом первого триггера, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления , второй выход которого соединен с первьам входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с четвертым выходом блока.управления,а выход которого соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И и со вторым входом второго элемента выход -которого соединен со вторым входом счетчика периодов, выход которого соединен со вторым входом второго триг гера и вторым входом третьего эл.емента И , выход которого соединен со вторым входом блока управления, пятый и шестой выходы которого соединены соответственно с четверть) и пятым входами блока коммутации. 2. Устройство по п. 1,о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок коммутации содержит четвертый элемент И, первый вход которого соединен с первым входом блока коммутации, выход которого соединен с третьим выходом блока коммутации, а второй вход которого соединен со вторьм входом блока ко№4утации и первьм входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с третьим входом блока коммутации,а выход которого соединен с первым входом торого элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с шестым входом блока коммутации,а выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, и через элемент НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с четвертым входом блока коммутации, а выход которого соединен с первым выходом блока коммутации, пятый вход которого .соединён, со вторым входом первого элемента. И-НЕ, выход которого соединен со втоЕялм выходом блока кокмутации. Источники ин формации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 447690, кл. G 05 В 23/02. 2. Авторское свидетельство СССУ 551574, кл. G 01 R 31/28,1972 (прототип).

788055