Цифровой измеритель длительности пачки импульсов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/04 

I

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть исч пользовано в радиотехнических устройствах для точного измерения алительности пачки импульсов при пропуске импульсов внутри пачки и в присутствии

импульсов помех за пределами пачки.

t

Известно устройство для измерения длительности пачки импульсов, содержащее квантующий генератор, временной селектор, счетчик импульсов, управляк щий триггер и пересчетную схему, в котором, с целью обеспечения измерения .длительности при неизвестном числе им-;пульсов, в пачке, выход временного селектора подключен также к счетному входу пересчетной схемы с, коэффициентом пересчета N , вход измерителя подключен к цепям сброса пересчетной схемы, а вход запуска подключен к счетчику импульсов, причем число N выбрано большим числа импульсов квантующего генератора, укладывающихся в максимальном

интервале между соседними импульсами в пачке 1 .

Недостаток этого устройства заключается в необходимости предваригельной записи числа на счетчик.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности 5шляется усгройсгво для измерения длительности пачки импульсов, содержащее генератор гактовьк импульсов, элементы И-НЕ, счетчики, пересчегную схему, элементы задержки и запрета, управляющий триггер, временной селектор и элемент НЕ, причем вход измерителя подключен через элеменг задержки к цепи сбросапересчетной схемы и к одному из входов управляющего триггера, выход которого подключен к управляющему входу элемента запрета, который включен между входом измерителя и входом цепи записи начального числа в счетчик импульсов, дополнительно сигнальный вход временного селектора подключен к выходу генератора, а его управляющий вход - к выходу элемента НЕ, а выход - к счетному входу пересчетной схемы, вход элемента НЕ соединен со входом измерителя 2 , В устройстве нет необходимости подавать перед измерением импульс началь ной установки, однако оно не защищено от пропусков импульсов внутри пачки и от импульсов помех за пределами пачки. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности измерения длитель- ности пачКи импульсов при наличии пропусков импульсов внутри пачки и в присутствииимпульсов помех за пределами пачки. Поставленная цель достигается тем, что в измерьтель длительности пачки импульсов, содержащий генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов, управляющий триггер, пересчетную схему два элемента И-НЕ, введены формирователь импульсов нормированной длительносги, реверсивный счетчик, регистр, многовходоэый элемент И-НЕ и многовходовый элемент ИЛИ, причем выходы разрядов реверсивного счетчика соединены со входами мног(жходовых элементов И-НЕ и ИЛИ, выход многовходового элемента И-НЕ соединен с инверсным входом синхронизации регистра и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход Которого соединен с прямым выходом формирователя импульсов нормированной длительности, а третий - с выходом Генератора TaJCTOBbix импульсов, первыми входами второго элемента И-НЕ и формирователя импульсов нормированной длительности, инверсный выход которого подключен к второму входу второго элемента И-ЛЕ, третий вход которого соединен с выходом многовходового элемента ИЛИ и инверсным входом установки в ноль управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом асинхронной установки в ноль счетчика, вькод второго элемента И-НЕ подключен непосредственно к инверсному входу, синхронизации управля1Ощего и через пересчетную схем «(, вычитающемувходу реверсивного счетчика, суммирующий вход которого соед№нен с выходом первого элемента г И-НЕ, инверсный выход генератора тактовых импульсов подключен к счетному входу счегчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами реЪистра.. На фиг. I приведена блок-схема устройства}на (jiir. 2 - временные диаграм 24 мы его работы; на фиг. 3 - схема формирователя. Устройство содержит генератор 1 тактовых импульсов с прямым 2 и инверсным 3 выходами, управляющий триггер 4 с инверсными входами 5 и 6 установки в ноль синхронизации и с информадионным входом 7, счетчик 8 со счетным входом 9 и входом 10 установки в ноль, регистр 11 записи числа с инверсным входом 12 синхронизации, формирователь 13 импульсов с нормированной длительностью с прямым 14 и инверсным 15 выходами, два трехвходовых элемента И-НЕ 16 и 17, пересчетную схему 18, реверсивный счетчик 19 с инверсными входами 20 и 21 суммирования и вычитания, многовходовый элемент И-НЕ 22 с числом входов, равным числу двоичных разрядов реверсивного счетчика,, многовходовый элемент ИЛИ 23 с таким же числом входов. При этом 24 - выход 14 формирователя 13, 25- число в реверсивном счетчике 19; 26- выход многовходового элемента И-НЕ 22, 27 - выход триггера 4, 28 число в счетчике 8, 29 - число в регистре 11, формирователь 13 состоит из грех инверторов ЗО - 32, трехвходового элемента И-НЕ 33, tJK-триггеров 34 и 35 и счетчик 36 импульсов. Устройство работает следующим образом. При отсутствии импульсов пачки устройство автоматически устанавливается в исходное состояние, при котором число на реверсном счетчике 19 равно нулю, элемент-И-НЕ 17 заперт потенциалом логического нуля с выхода многовходового , элемента ИЛИ 23, а счетчик 8 находится в состоянии асинхронной установки нуля под действием потенциала логической единицы инверсного выхода управляющего триггера 4, В регистре 11 хранится число, соответствующее предыдущему измерению. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока на вход формирователя 13 не поступит первый импульс пачки. При посгуплении на вход формирователя 13 импульсов пачки, формирователь 13 на выхоае 140вырабатывает положительные импульсы с ооинаковой длигельность 9, равной целому числу ц периодов Тр генератора 1. На выходе 15 появляются такие }ке по длительности, но инвертированные импульсы. Первый же импугьс с выхода формирователя 13 открывает на пТ первый элемент И-ЛЕ 16 и на суммирующий вход

58

20реверсивного счетчика 19 поступает и импульсов, но после поступления первого из них логический сигнал на выходе элемента ИЛИ 23 становится равным единице, открывается второй элемент И-НЕ

17 и разрешается установка в единицу управляющего триггера 4, После оконча- ния первого импульса первым положительным перепадом напряжения с выхода вторго элемента И-НЕ 17 управляющий тригг 4 переключается в единичное состояние, после чего начинается с нуля счет импульсов с инверсного выхода 3 генератора 1 счетчиком 8. Это продолжается до тех пор, пока число в реверсном счет- чике 19 снова не станет равным нулю, В iiayae между импульсами с выхода фэрмирователя 13 на вычитающий вход

21реверсивного счетчика 19 поступают импульсы с выхода пересчетной схемы 18, следующие с периодомМГд , где М емкость пересчетной схемы. К моменту поступления второго пачки, заД9ржанно1.Чу относительно первого; на Т,.,, число в реверсивном счетчике 19 станет

. равным

п П-WTf

Это число должно быть положительным, т.е. числа п и М определяются неравенствамит Ч, /т

о -

,

гдeTlд u - минимально возмшсный интервал межцу импульсами в пачKej

Т.,-,,,- максимальный интервал между

r MrVV«

импульсами в пачке с учетом возможного числа пропусков импульсов в пачке.

Под действием слеоукацих импульсов пачки число в реверсивном счетчике в среднем увеличивается и в некоторый момент достигает максимального значения (верхнего порога) 2-1, где m число разрядов. При эт.ом на выходе

многовходового элемента И-НЕ 22 появ. лдется потенциал логического нуля, которым закрывается первый элемент И-НЕ 16 я увеличение числа в реверсивном счетчике 19 прекращается. Но после окон чания очередного импульса с выхода 14 формирователя 13 число в реверсивном счетчике снова уменьшается, а под действием следующих импульсов пачки устанавливается колебательный процесс с достижениями максимального числа 2-1. При каждом перехопе из 2 - 1 в сосепне меньшее состояние 2 - 2 на выходе многовходового элемента И-НЕ 22 появля124

ется положительный перепад напряжениЯ| которым число с счетчика 8 переписывается в регистр 11, Положительные пеперепады напряжения на входе 12 синхронизации регистра 11 задержаны на Т-огноситета но заднего фронта импульсов с выхода формирователя 13, однако в регистр 11 записывается число, соответствующее интервалу между задним фронтом первоТо и задним фронтом очередного импульса без смешения на +11 потому что разрешение на счет импульсов от управляющего триггера 4 поступает на вход 10 счетчика 8 также с задержкой на относительно заднего фронта первого ш пульса с выхода формирователя 13. На счетный вход 9 счетчика 8 пода инверсные импульсы генератора 1 для того, чтобы не было переключения числа в счетчике 8 в момент записи его в регистр II,

После окойчания импульсов пачки число в реверсивном счетчике уменьшается пока не будет достигнуто исхогоое нулевое состояние. При-этом в регистр 11 оказывается записанйым число, соотве ствующее длительности межку первым и последним импульсом пачки, а на результат измерения не влияют ни отдельные пропуски импульсов внутри пачки, ни одиночные или небольшие группы импульсов помехи за пределами пачки.

Временные диаграммы (фиг, 2) показывают как устройство реагирует aai пропуск импульсов внутри пачки и на группы импульсе помехи за пределами пачки.

Инверторы 30 -32 и элемент И-НЕ 33 выполняют функции дифференцирования и инверсии положительного перепада nanpi жения на входе 37. Импульс с выхода элемента 33 И-ЛЕ .переключает в единицу триггер 34, а в исходное состояние триггер 34 возвращается отрицательным перепадом напряжения с выхода последнего триггера счетчика 36, который not считьшает импульсы генератора 1, посту пающие на вход 38. Емкость NVgсчетчика 36 должна быть равна п -1. Триггер 35 необходим для синхронизации фронтов вы- рабатываемого импульса с тактовой последовательностью, т.е. чтобы длительность импульсов на выходах 39 и 40 в точности равнялась числу п периодов тактовой последовательности на входе 38. Инверо ный выход триггера- 35 соединен с одним из Входов схемы элементов И-НЕ для запрета запуска формирователя 13 до того, как закончится формирование импульсов 8 на его выхоцах. Минимальный период следования прпожигельных перепадов напря- женин, на- Korof)oe реагирует формировагел 13 равен (п +1). Например, если емКосгь MO счетчика 36 равна Ю, го цлительносгь импульсов на выходе формирователя равна llTj) , а минимальный период -12Тд , Формула изобретения Цифровой измеритель длительности пач ки импульсов, содержащий генератор гак-товых имйульсов, счетчик,им 1тульсов, управ ляюший триггер, пересчетную схему и два элемей а , отличающийся тем что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возмож- йости измерения длительности пачки импуль сов при наличии пропусков импульсов внутр пачки и в присутствии импулЬсов помех за предела)С1и пачки, в него введены фор мирователь импульсов нормированной длительности, реверсивный счетчик, регистр, многовходовый элемент И-НЕ и мно.говходовый элемент И ЛИ,: причем выходы разрядов реверсивного счетчика соединены по входами многовходовых элементов И-НЕ и ИЛИ, выход многовходового элемента И-НЕ соединен с инверсным входом синхронизации регистра и первым входом первого элемента И28НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом формирователя импульсов нормированной длительности, а третий с прямым выходом генератора тактовых импульсов, первыми входами второго элемента И-НЕ и формирователя импульсов нормированной длительности, инверсный выход которого подключен к второму вхо- пу второго элемента И-НЕ, третий вход которого соединен с выходом многовходового элемента И ЛИ и инверсным входом установки в ноль управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с входом асинхронной установки в ноль счетчика, выход второго элемента И-НЕ подключен непосредственно к инверсному входу синхронизации управляющего триггера и через, пересчетную схему - к вычитающему входу реверсивного счетчика, суммирующий вход Которого соединен с выходом первого элемента инверсный выход генератора тактовых импул1зсов подключен к счетному входу счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами регистра,. Источнт ки информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР N 4S7067, кл, G04P 10/00, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 669332, кл.- G 04Р 10/04, 1979. RЛJlJLJl lJlЛJlП-

фиг. г JT-J1