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

1

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиолокации и астронавигации при определении координат объектов, а также при измерении сдвига фаз гармонических сигналов, в частности в преобразователях перемещение (угол) - фаза - код.

Известно устройство для определения середины временных интервалов, в которых вырабатывается импульс, отсто5шшй на определенное время от середины измеряемого интервала содержащее генератор импульсов, счетчики и логические элементы С13 .

Недостатком известного устройства является низкая точность, больЩое время измерения и сложность устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения середины временных интервалов, содержащее элемент И, генератор опортой частоты триггеры, формирователь и счетчик 21 .

Известное устройство реагирует на изменение положения середины измеряе- j мого временного интервала ДТ, равного

лТ T.t

где t - период следования импульсов генератора опорной частотьи Время измерения Т (жределяется длительностью входного временного интервала

(

to

где i f/igK - длительность максимально

возможного входного временного интервала;

IS f - длительность измеряемого

временного интервала. Недостатком известного устройства 5тляется низкая точность, обусловленная ; исключением младшего разряда счетчика,

20 .подсчитывающего число импульсов квантования входного сигнала при обработке поступившей информации, большое врюмя измерения я сложность устройства, обусловлезшая наличием второго счетчика и схемы переписи. Целью изобретения является повышение точности и уменьшение времени измерения устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элемент И, генератор опорной частоты, два тригг ра, формирователь и счетчик, дополнительно введены элемент 3-2И-2ИЛИ, элемент задеря зсн, элемент 2-2И-2ИЛИ и инвертор, вход которого соединен с первым входом первого триггера и первым входом элемента И, второй вход ко торого соединен с выходом генератора опорной частоты и первым входом элемента 3-2И-2ИЛИ, второй вход которог соединен с выходом инвертора, третий вход соединен с выходом первого тригге четвертый вход соединен с выходом эле- мента И и первым входом второго триггера, а пятый вход соединен с выходом второго триггера и первым входом элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход которог соединен с выходом счетчика, входом элемента задержки и вторым входом пер вого триггера, третий же вход элемента 2-2И-2ИЛИ соединен с выходом элемен та задержки, а четвертмй вход соединен с другим выходом второго триггера, при чем выход элемента 3-2И-2ИЛИ соединен с первым входом счетчика, а выход .элемента 2-2И-2ИЛИ через формирователь соединен со вторыми входами второ го триггера и счетчика. На фиг. 1 приведена структурная схема устройстъа для определения середины временных интервало на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства. Устройство (фиг. 1) содержит элемен 1И, инвертор 2, триггер 3 (например RS-триггер) элемент 43-2И-2ИЛИ, гене ратор 5 опорной частоты, триггер 6, элемент 7 2-2И-2ИЛИ, счетчик 8, элемент задержки 9, формирователь 10. На фиг, 2 даны временные диаграммы для числа разрядов М двоичного счетчика 8, равного четырем. Временны диаграммы фиг, 2а, б, в, г, д, е даны для случая нечетного, а 4eir. 2 ж, з, и, к, л, м - для случая четного числа импульсов квантования измеряемого интервала времени: на фиг. 2 а, ж представле ни временные диаграммы измеряемого ременного интервала Т. на входе устройства; на фиг. 2 6, з - диаграммы на выходе элемента 1; на фиг. 2 в, и диаграммы на выходе триггера 6; на фиг. 2 г, к - диаграммы на входе счетчика 8; на флг. 2 д, л - диаграммы на выходе старшего разряда счетчика 8; )ш фиг. 2 е, м - диаграммы на выходе устройства. Устройство работает следуюшим образом. Входной измеряемый временной интервал 2 (фиг. 2 а, ж) поступает на первый вход элемента 1, где квантуется по времени частотой f генератора 5. С выхода элемента 1 проквантованный сигнал поступает на счетный вход триггера 6, работающего в режиме деления частоты, и на один вход второй половины элемента 4 (фиг. 2 б, з), на другой (ВХОД которого поступает стробирующий сигнал с прямого выхода триггера 6 (фиг. 2 в, и). Триггер 6, срабатывающий, например, по заднему фронту счетных импульсов, в зависимости от того, нечетное или четное число шлпульсов поступает на его счетный вход, может остаться в состош ии логической единицы или ргуля соответственно. С приходом измеряемого временного интервала триггер 3 устанавливается в состояние логической единицы, подготавливая к работе вторую часть элемента 4, которьп открывается по окончании входного временного интервала через игшертор 2. Через вторую половину элемента 4 на вход счетчика 8, срабатьтаюшего, например, по заднему фронту входных импульсов, начинают поступать икшульсы частотой { с генератора 5 после окончаю1я сигнала на входе устройства. На вход счетчика 8 поступают импульсы (фиг. 2 г, к) до тех пор, пока его старший разряд не установится в состо5Шие логической единицы (фиг. 2 д, л). Этшл сигналом триггер 3 сбрасывается в исходное состояние, запрешая прохождение импульсов на счетчик 8. В зависимости от того, нечетное или четное число импульсов квантования прошло через элемент 1, триггер б разрешает прохождение сигнала со старшего разряда счетчика 8 через элемент 7 без задержки или с задержкой по времени через элемент задержки 9. Элемент задержки 9 осушествляет задержку сигнала, поступившего на его вход, на величину 0,5--k , где t - период следования импульсов генератора 5. Соответственно на вход формирователя 10 поступает незадержанный (фиг. 2 д) или задержанньй сигнал (фиг, 2л), по которому формирователь iD, например, одновибратор, вырабатывает вы ходной сигнал (фиг. 2 е, м). Выходной сигна с формирователя 10 сбрасывает в исходное состо5шие триггер 6, счетчик 8 и отстоит от середины измеряемого интервала времени на постояйную величину TQ , не завис1пцую от длительности измеряемого сигнала. , . - длительность максимальновозможного измеряемого временного интервала. Число разрядов М, например, двоично го счетчика 8, выбирается из условия .M. N7, : м округляется до целого числа в большую сторону.. Таким образом, устройство реагирует на изменение положения середины измеряемого временного интервала дТ , равное. ЛТ -7/ 0,5-t. Время измерения Т определяется длительностью Т входного измеряемого интервала време ни «-макс +1гТаким образом, предлагаемое устройство позволяет по сравнению с известным повьюить в два раза точность измерения и уменьшить в 1,5-2 раза время измерения в зависимости от длительност входного измеряемого временного интервала. Формула изобретения Устройство для определения середины временных интервалов, содержащее элемент И, генератор опорной частоты, два триггера, форм1фователь и счетчик:, отличающееся тем, что, с цс.тью повышения точности в уменьшения времени измерения устройства, в него дополнительно введены элемент 3-2И-2ИЛИ, элемент задержки, элемент 2-2И-2ИЛИ и инвертор, вход которого соед1шен с первым входок первого триггера и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты и nepBbflvi входом элемента 3-2И-2ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом инвертора, третий вход соединен с выходом первого триггера, четвертый вход соединен с выходом элемента И и первым входом второго триггера, а пятый вход соединен с выходом второго триггера и первым входом элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом счетчика, входом элемента задержки и вторым входом первого триггера, третий вход элемента 2-2И-2ИЛИ соед1шен с выходом элемента задержки, а четвертый вход соединен с другим выходом втопого триггера, причем выход элемента 3-2И-2ИЛИ соединен с первым входом счетчика, а выход элемента 2-2И-2ИЛИ через формирователь соединен с вторыми входами второго триггера и счетчика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 423095, кл. Q 04 F 1О/04, 1974, 2.Авторское свидетельство СССР j 509862, кл. q 04 f 1О/О4, 1976.

frj