Устройство для измерения временных интервалов Советский патент 1982 года по МПК G04F10/04 

(54) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

Изобретение относится к измеритепьной технике и предназначено для измере ния временных интервалов и периода повторения импульсов. Известно устройство для измерения периода, содержащее формирователь, счечик, пересчетный блок, триггер, генера.тор, селектор, элементы ИЛИ, . Недостатком указанного устройства является его сложность и невозможность изпользования для измерения временных интервалов таносекундного диапазона. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является рециркуляционный преобразователь время - код наносекундного диапазона, содержащий элемент ИЛИ, два элемента задержки, элемент И, счетчик Г2, Недостатком преобразователя являет ся низкое быстродействие, так как цикл циркуляции по времени должен быть боль ше наибольшей величины измеряемого временного интервала и низкая точность измерения. Цель изобретения - повышение быстродействия и точности измерений. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элемент ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И ниюсредственно и к его втором/ входу через первый элемент задержки, выход элемента И соединен с входил второго элемента задержки, счетчик импульсов дополнительно введены три :элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, два тригirepa, счетчик старших разрядов и третий элемент задержки, вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, первому входу элемента ИЛИ-НЕ и перВ1 му входу первого триггера, а нлход - к втор(Ж{у входу первого триггера и первым входам первого и второго дополвете шных элементов И, выход последнего подключен к входу счетчика старших разрядов, выход первого дополнительного э юмента И соединен с входом счетчика нмпульсов и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу треть 3Seего дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй - с входной шиной и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу второго триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены ко вторым входам соответственно первого и второго дополнительных элементов И. . На фиг. 1 изображена блок-схема ус-пройства; на фиг. 2 - временные диаграмм поясняющие работу устройства. Устройство содержит элемент 1 ИЛИ, элемент 2 И; элементы 3 и 4 задержки. счетчик 5; элементы 6 - 8 И; элемент 9 ИЛИ-НЕ; триггеры 10 и 11, счетчик 12 старших разрядов и элемент 13 задержки. Измеряемый временной интервал импульс длительностью tT и (фиг. 2а) через элементы 8 И, 1 ИЛИ (фиг. 2в) попадает непосредственно и через элемент 3 задержки на входы элемента 2 И. В результате на выходе элемента 2 И (фиг. 2д) происходит задержка переднего фронта импульса на величину t времени задержки элемента 3 (фиг. 2г), равну дтштельности наименьшего младшего разряда (.фиг. 2д). Задержанный элементом 4 на время, равное t (на фиг. 2ж), сигнал с выхода элемента 4 изменяет состояние триггера 1О (фиг. 2з), а через время задержки сигнала элементом 13 (тоже равное t.p) возвращает триггер 10 в исходное состояние. В результате этого измеряемый входной интервал прерывается на выходе элемента 8 И (фиг. 26) в Mt мент изменения состояния триггера 10 на время Т.Ар. не выходе элемента 13 появляются импульсы длительностью, равной TL, с паузой, равной 2-Ь.др, которые при исходном состоянии триггера 11 считает счетчик 12 старших разрядов (фиг. 2н) В момент окончания измеряемого сиг нала и появления Лог. О сигнала на выходе элемента 4, сигнал с выхода элемента 9 ИЛИ-НЕ (фиг. 2к) иаленяет исходное состояние триггера 11 (фиг. 2л), а тем самым разрешает прохождение имnjJibcoB с выхода элемента 13 через элемент И 7 на счетчик 5 И. элемент ИЛИ 1. В случае, если длта-ельность измерявмого импульса не кратна времени Тд, + + 2-Ь , то остакщаяся часть циркулирую ;,о ID остакяиаяся часть циркулирую ет по контуру элемент 1 ИЛИ, элемент O 3 задержки, элемент 2 И, элемент 4 задержки, элQvleнт 13 задержки, элемент 7 И, каждый раз уменьшаясь на время t/y,p до исчезновения, при этом счетчик 5 фиксирует количество импульсов циркуляции (фиг. 2м). Длительность измеряе« мого импульса равна f - Т VM СС,+-С,з,,,) ж, где Т - длительность импульса наимен шего старшего разряда (но не меньше максималь юго остатка от целого деления -1 (Г) ; и количество импульсов, зафиксированных счетчиком 12 старших разрядов; Время задержки соответственно элементов 3 и 4 задержки; Tjj- длительность импульса на выходе триггера 10; vvi - количество импульсов, зафиксированных счетчиком 5 младших разрядов. Введение новых узлов и связей позволило увеличить, быстродействие устройства за счет уменьшения количества циклов циркуляции и повысить точность измерения за счет введения дополнительных дискрет ностей. Формула изобретения Устройство для измерения временных интервалов, содержащее элемент РШИ, выход которого подключен к первому входу элемента И непосредственно и к его второму входу через первый элемент задержки, выход элемента И соединен с выходом второго элемента задержки, счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности измерений, в него дополнительно введены три элемента И, элемент ИЛИт-Н Е, два триггера, счетчик . старших разрядов и третий элемент задержки, вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, первому входу элемента ИЛИ-НЕ и первому первого триггера, а выход - к второму входу первого триггера и первым входам пеуявого и второго дополнительных элементов И, выход последнего подключен к входу счетчика старших разрядов, выход первого дополнительного элемента R соединен с входом счетчика импульсов и с первым входом элемента , ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего дополнительного элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, а второй с входной шиной и вторым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к входу второго триггера, прямой и инверсный выходы которого подключеноы к BTopbnvi входам соответственно первого и второго дополнительных элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при эуспертвзе

2.Авторское свидетельство СССР № 699487, кп. С 04 Р 10/04, 1978.