Измерительный преобразователь коротких временных интервалов в код Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 G04F10/04 

1

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в прецизионных преобразователях Bf)eMeHHux параметров импульсных сигналов в код.

Известно устройство, с помощью которого можно измерять интервалы времени наносекундного диапазона недостаткам известного устройства относятся большие аппаратурные затраты, либо низкая точность измерения.

Наиболее близким по технической сущности является рециркуляционный преобразователь время-код наносекундного диапазона, содержащий элемент ИЛИ, на один вход которого поступает измеряемый импульс, а выход элемента ИШ подключен к входу первого элемента задержки, выход которого подключен к входу элемента И и к входу второго элемента задержки, причем выход второго элемента задержки подклочен к второму входу элемента И,

2

выход которого подключен к счетчику импульсов и к второму входу элемента

ИЛИ из.

Недостатком данного преобразователя является его низкое быстродействие. Время измерения . нтервала длительностью ty можно оценить с помощью неравенства , где п Ц/4Т , алТ - задержка, которую обеспечивает второй элемент задержки, или шаг квантования, время измерения значительно -больше длительности измеряемого интервала времени.

Цель изобретения - повышение быстродействия измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель, содержащий элемент ИЛИ, счетчик, два элемента задержки, вход и выход первого элемента задержки подключены соответственно к первому и второму входам элемента И, дополнительно введены две дифференцирующие цепи, RS-триггер и элемент И, причем первый вход дополнительного элемента И соединен с входом измерителя а выход - с входом счетчика и первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу первого элемента задержки непосредственно и через первую дифференцирующую цепь - к одному из входов RS-триггера, другой вход которого соединен с выходом второй дифференцирующей цепи, вход которой подключен к выходу элемента И непосредственно и к второму входу элемента ИЛИ через второй элемент задержки, выход RS-триггера подключен к второму входу дополнительного элемента И. На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг. 2 - диаграмма его работы. Преобразователь содержит элементы И 1 и 2, элемент ИЛИ 3, элементы 4 и 5 задержки, дифференцирующие К5-цепи 6 и 7, RS-триггер 8, счетчик 9 импульсов. Измеряемый импульс поступает на элемент И 1, (фиг. 20) при этом на ,. другом входе его присутствует уровень логической единицы (фиг. 26), поступающий с выхода триггера 8 и разрешающий прохождение измеряемого импуль са на вход элемента ИЛИ 3. С выхода элемента ИЛИ 3 (фиг. 2 t)измеряемый импульс поступает на вход элемента И 2 на вход элемента 5 задержки, кото рый обеспечивает задержку на интервал времени дТ. На выходе элемента И 2 через интервал времени лТ-, от начала интервала длительности измеряемого им пульса tj появляется короткий импульс (фиг. 2э), который поступает на дифференцирующую цепь 6 и меняет состояние триггера 8 на противоположное, при котором уровень логического нуля поступает с его выхода на вход элемен та И 1 и запрещает прохождение измеряемого импульса на вход элемента ИЛИ 3 (фиг. 28), при этом на выходе элемента ИЛИ 3 появляется логический О, который ограничивает длительность короткого импульса на выходе элемента И 2. Короткий импульс с выхода элемента 2 И задерживается элементом k задержки на интервал времени дТг(дТо лТх,) и поступает на вход элемента ИЛИ 3 (фиг. 2е), с выхода которого короткий импульс поступает на вход дифференцирующей цепи 7 и изменяет состояние триггера 8 на противоположное, при этом на его выходе появляется логическая 1 которая разрешает прохождение измеряемого импульса на вход элемента ИЛИ 3 через элемент 1. Через интервал времени дТ с моменту разрешения прохождения измеряемого импульса на выходе элемента И 2 снова появляется короткий импульс и процесс повторяется до тех пор, пока длительность измеряемого импульса на выходе элемента ИЛИ 3 не станет меньше величины интервала времени дТ. Счетчик 9 считывает положительные импульсы, получаемые при измерении. По окончании процесса счета в счетчике записывается число импульсов дТ. + дТ где разрешающая способность элементов И 1 и 2, элемента ИЛИ 3 и триггера 8. Если величина задержки то измерительный преобразователь имеет систематическую отрицательную погрешность, равную величине разрешающей способности tpclj,Длительность преобразованного интервалаtv, ( N) дТ, где Nij, -Y Предлагаемый преобразователь ко ротких временных интервалов в код имеет высокую точность измерения при небольших аппаратурных затратах. В ; качестве элементов задержки используются отрезки радиокабеля, позволяющие легко изменять шаг квантования, т.е. перестраивать преобразователь. Формула изобретения Измерительный преобразователь коротких временных интервалов в код, содержащий элемент ИЛИ, сч етчик, два элемента задержки, вход и выход первого элемента задержки подклочены соответственно к первому и второму входам элемента И, отличающий с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерений, в него дополнительно введены две дифференцирующие цепи, RS-триггер и элемент И, причем первый вход дополнительного элемента И соединен с входом измерителя, а выход - с входом счетчика и первым входом элемента JW, выход которого подключен к входу первого элемента задержки непосредственно и через первую дифференцирующую цепь к одному из входов RS-триггера, другой вход которого соединен с выхо5 9 5982Л

дом второй дифференцирующей, цепи.Источники информации,

вход которой подключен к выходу эле-принятые во внимание при экспертизе

мента И непосредственно и к второму1. Мелешко Е. А. Интегральные схевходу элемента ИЛИ через второй эле-мы в наносекундной ядерной йлектромент задержки, выход RS-триггера$ нике. Аюмиздат, 1977, с 138-1 0

подклочен к второму входу дополни-2. Авторское свидетельств СССР

тельного элемента И.N , кл. G 04 F 10/0, 1978.

Фиг./