Устройство для определения середины временных интервалов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

Изобретение огносится к (юригельной технике и может быть использовано в рапиоизмерительных приборах для измерения временных интервалов, в импуль сной раоиолокации при опрецелбнин коороинат цели.tie специальном телевиоении при определении координат Обьектгаъ, а также при специальных исследованиях в области медицины, атомной физике н т.п. Известно устройство для опредепения середины временных интервале, заданных прямоугольной периодической послеасшательностьк, по основному авт. св. №42098 содержащее входную шину, триггер, вентиль, генератор опорной частоты, реверсивные счетчики, блок сравнения, выход которого является выходной шиной устрой ства, дифферениируюшие цепочки, два элемента ИЛИ и шину импульсов установки нуля, причем счетный вход триггера вмес те с одним из входов вентиля, другой вход которого соединен с выходом опорного rsKBpiaTopa, подключены к входной шине устройства, выходы триггера соеди1нены соответственно с разноименными входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с входами блока сравнения, выход вентиля соединен со счетными входами счетчиков, а нулевой вход каждого из них через последовательно соединеннью соответствующий элемент ИЛИ и дифференцирующую цепочку подключен к соответствующему выходу триггера, а Другие входы элементе ИЛИ соединены с шиной импульсов установки нуля D.1 . Однако в этом устройстве появляю-Рся дополнительные динамические погрешности при скачкообразном изменении длительности временных интервалов. Цель изобретения - повышение точности при скачкообразном изменении длитет ности временных интервалов. Эта цель достигается тем, что в устройство введены дае группы вентелей, два дешифратора нуля, группа элементов ИЛИ, индикатор, дешифратор кода, триггер зн&ка, элементы ИЛИ и И, причем входы каждого из дешифраторов нуля соединены с входами соответствующей группы вентелей и с выхоаами соответствующего реверсивного счетчика, выходы дешифраторов нуля соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход - о одним иэ входов триггера знака, другой вход которого подключен к выходу блока сравнения, выходы триггера знака являются выходными шинами устройства и подклю-. чены к вxoдa дешифратора кодов, фугие входы которого соединены с вькодом груп пы элементов ИЛИ, а выходы - с входами индикатора, выходы обеих групп вентилей соединены со входами группы элементов ИЛИ. На чертеже гфиведена функциональная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит входную шину 1, триггер 2, элемент 3 И, генератор 4 опор ной частоты, реверсивные счетчики 5 и 6 блсж 7 сравнения, выхооную шину 8, ди(} ферендирующие цепочки 9 и/10, элементы II и 12 ИЛИ, шину 13 установки нуля, группы 14 и 15 вентилей, дешифраторы 16 и 17 нуля, йнсмкаторДЗ, деши4ратор 19 кода, группа 20 элементов ИЛИ, дополнительный элемент 21 ИЛИ, дополнительный элемент 22 И и триггер 23 знака, выходные шины 24 и 25. Входы дешифратора, 16 нуля, вентиль ной группы 14 и дешифратора 17 нуля, вентильной группы 15 соединены с выходами реверсивных счетчшсо&5 и 6, соответственно. Выходы дешифраторов 16 и . 17 нуля через последовательно соединенные элемент ИЛИ 21, элемент 22 И и триггер 23 знака соединены со входом дешифратора 19 кода, выход котфого соединен с ,инцикатором 18. Выходы групп 14 и 15 через группу 20 элементов ИЛИ соединены со вторым входом дешифратора 19 кода. Кроме того, второй вход триггера 23 знака подключен к выходной шине 8, второй вход элемента 22 И соед№нен со входаой шиной 1, а вторые входы групп 14 и 15 подключены ко входам вычитания реверсивных счетчикш 5 и 6, Устройство устанавливается в нулевое положекие подачей импульса по шине 13 установки нуля. Через элементы 11 и 12 ИЛИ этот импульс поступает на нулевы шины счетчиков 5 и 6, устанавливая их в нулевое состояние. При поступлении на .входную шину I первого импульса входной последовательности отпирается элемент 3 Vl, На его выход проходит серия импульсо от генератора 4. Кроме того риггер 2 перебрасывается в очередное состояние. Пусть он перебр1асывается в состояние, при котором высокий потенциал подается на вход сложения, счетчика 5 и на вход вычитания счетчика 6. Счетчик 5 устанавливается в режим сложения, а счетчик 6 - в режим вычитания импульсов, поступающих на их счетные входы с выхода элемента 3 И. Напряжение с одиночного выхода триггера 2 дифференцируется дифференцирующей цепочкой 9 и поступает через элемент 11 ИЛИ в виде импульса положительной полярности на нулевую ши-. ну счетчика 5. В пауземежду входаыми импульсами состояние счетчиков не изменяется. В момент поступления на входную шину 1 второго импульса триггер 2 ne-i ребрасывается, счетчик ,5 устанавливается в режим вычитания, а счетчик 6 - в режим суммирования. Одновременно на выходе элемента 12 ИЛИ появляется импульс, который сбрасывает счетчик 6 в нулевое состояние. Поэтому счетчик 6 начинает суммирование от нулевого значения. Че рез половину длительности входных импульсов число, зафиксированное в счетчике 5, уменьшится наполовину и сравняется с числом, накопленным в счетчике 6. Этот момент фиксируется блоком 7 сравнения, который выдает по выходной шине 8 устройства.первый отсчетный импульс. Далее пршессы в схеме псвторяются. Максимальная погрешность определения середины временных интервалов устройства равна двум периодам импульсов генератора 4. Устройство работоспособно как при постоянной, так и при изменяющейся частоте следования входных импульсов. Если длительность исследуемых временных интервалов меняется скачкообразно, то истинное положение середины временньрс интервалов не соответствует моменту появления сигнала на выходной шине 8. Во-первых, временной интервал может закончиться до того, как счетчик, работающий на: вычитание, обнулится. Вовторых, возможен сдучай, когда ревёрсивный счетчик, работающий в режиме вььчитания, обнулится раньше, чем закончит ся исследуемый временной интервал. Для учета знака и абсолютной величины ошибок, возникающих в этих случаях, используются элементы 14-23 устройства, - При этом элементы 16, 17, 21, 22 и 23 служат для определения знака ошибки (по правки), а элементы 14, 15, 18,, 19 и 20 - для учета абсолютной величины этой ошибки (поправки). Знак поправки определяется следующим образом. В момент сов падения кодов в реверсивных счетчиках 5 и 6 сигналом с шины 8 триггер 23 уо танавлйвается в исходное состояние, при котором на одном из выходов, например на вькоде 24, имеется высокий потенциал Дешифраторы 16 и 17 нуля дешифрируют состояние реверсивных счетчиков, к кото.рым они подключены входами. В .процессе существования исследуемого временног сигнала элеменг,22 И открывается положительным потенциалом с входной шины Если йccлeдye sый временной интервал скачкообразно увеличивается по сравнению с предыдущим, то обнуление соответствующего реверсивного счетчика происходит в процессе существования этоговременног интервала и сигнал с соответствующего дешифратора нуля проходит через элемент 21 ИЛИ, элемент 22 И на второй вход триггера 23, В результате этого триггер 23 .изменяет свое состояние и высокий потенциал к моменту окончания исследу емого временного интервала будет при- сутствовйться на его выходе 25. Если исследуемый временный интервал скачкообразно уменьшается по сравнению с предыдущим то обнуление соответствуюющего реверсивного счетчика не происхо дит, триггер 23 не изменяет своего состояния, высокий потенциал остается на .выходе 24. Наличие высокого потенциала на входах 24 или 25 несет .информацию о знаке изменения длительности временного интервала. Одновременно с измением кодов на входах блока 7 сравнения происходит изменение кодов на входах групп 14 и 15. Поскольку управляющие входы этих групп подключены ко входам реверсивных счет чиков, управляющих вычитанием, то откры той оказьюается группа вентилей, соединенная с реверсивным счетчиком, код которого убывает. Этот убывающий код чере соответствукйцую вентильную группу и груп пу элементов 20 ИЛИ поступает на вход дешифратора 19 кода, где дешифрируется и поступает на индикатор 18. Дешифратор кода выполнен таким образом, что еж дешифрирует прямой или обратный код в зависимости от того, на каком выходе триггера 23 имеется высокий потенциал. Здесь также возможны два варианта. Вопервых, можно индицировать величину ошибки, а во-вторьк, можно индицировать величину поправки. В первом случае, если индицируется величина ошибки, то при наличии высокого -потенциала на выходе 25 триггера 23 дешифратор 19 кода должен преобразовывать обратный код соответствующего реверсивного счетчика. При необходимости индицировать поправку высокий потенциал на выходе 25 вызывает преобразование прямого кода. Для проведения в соответствие пока заний индикатора и абсолютной величины ошибки (поправки) индикатор подключен ко всем выходам дешифратора 19, кроме самого младшего разряда. Этим осуществляется деление на два кода длительности ошибки (поправки). Таким образом, вверег -.. ние дополнительных элементов позволяет учитьшать динамическую погрешность, заг висящую от скоростр изменения длительности исследуемых временных интервалов. Формула изобретения Устройство для определения середины, временных интервалов по авт. св. N«420984, от личающееся тем, что, с целью повышения точности при скачкооб|)азнЬм изменении длительности временных ийтервалов, в него дополнительно введены две группы вентилей, два деши4ратора нуля, группа элементов ИЛИ, индикатор дешифратор кода, триггер знака, зл менты ИЛИ и И, причем входы каждого-из { шифраторов нуля соединены с входами оответствующей группы вентилей.и с выходами соответствующего реверсивного счетчика, выходы деши4раторов нуля соединены с входами дополнительного элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с входной шиной, а выход - с одним на входов триггера знака, другой вход которого :подключен к выходу блока, сравнения, выходы триггера знака являются выходными шинами устройства и подключены к входам дешифратора кодов, другие входы которого соединены, с выходом группы элементов ИЛИ, а выходы - с входами индикатора, выходы обеих групп венти;БЙ соединены со входами группы элементов ИЛИ. . .. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе I. Авторское свидетельство СССР N. 42О984, кл. Gi 04Р 10/04, 1972.