Расширитель интервалов времени

ОПИ ИЗОБ К АВТОРСК Сфвз Сфватсник Сфциаиистниеснм Реснублин(1) 579595 инте аявлено о О 4 Р 1 О/ОО ирис юе 1 е 1 втввмн ввввтвт Ьввтв Иввмтувв 6 Ю вв емв мйрпвв.в вщнтвй) Зайвител СШИРИТЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕ Ой ДИ те Изобретение относится к технике измерения интервалов времени, может быть применено в атомной и ядерной физике, в радиолокации, в телеметрии и многих других областях, связанных 5 с измерением интервалов времени.Известны расширители интервалов времени, содержащие триггеры, генераторы пилообразных напряжений,ВС- цепи, апериодические звенья 11.Недостаток таких устройств - узкиапазон преобразования входных инрвалов времени.Наиболее блйзок к предлагаемому расширитель интервалов, времени, со держащий блоки сравнения, элементы совпадения, элемент ИЛИ, линию задержки, источник опорного напряжения и триггер 2).Основной недостаток данного рас- ЯО ширителя - низкая линейность формирования в широком диапазоне измеряемых интервалов времени,Цель изобретения - увеличение линейности и расширение диапазона преоб разования - достигается тем, что в расширитель интервалов времени, содержащий блоки сравнения, объединенные в две группы, вторые входы второй группы которых подключены к источни- ЭО ку опорного напряжения, элементы совпадения, подключенные входами к выходам обеих групп блоков сравнения,причем выходы элементов совпадениячерез элемент ИЛИ и линию задержкисоединены с одним иэ входов триггера,другой вход которого подключен к шицестоп-импульсов, введены шесть линеаризованных генераторов заряда - разряда, при этом выходы первого, третьего и пятого генераторов подключены ко входам блоков сравнения первоигруппы, а выходы второго, четвертогои шестого - ко входам блоков сравнения обеих групп. Выход первого блока сравнения первой группы подключен к объединенным входам третьего,четвертого и пятого генераторов, выход второго блока сравнения первойгруппы подключен ко входам пятого ншестого генераторов и через второйэлемент ИЛИ, второй вход которогоподключен к шине старт-импульсов,ко входу первого генератора, а выходтретьего блока сравнения первой группы через третий элемент ИЛИ, второйвход которого связан с шиной стопимпульсов, подключен к объединеннымвходам первого, второго и третьегогенераторов.тех пор, пока один иэ сигналов с блоков 9-11 сравнения не совпадет; вовремени с сигналом на блоках 12-14сравнения напряжений заряда генераторов 2, 4 и 6 с опорным напряжением,поступающим от источника 23 опорногонапряжения. Эти сигналы поступают навторые входы элементов совпадения15-17.Импульс совпадения с выхода одногоиз элементов совпадения 15-17 черезэлемент ИЛИ 18 и линию задержки 19подается на единичный вход триггера 20формирователя расширенного интервала 16времени. Старт-импульсом для расширенного интервала времени является стоп-импульс. На каждый генератор подаются сигналы сброса, которыепоступают из блока автоматики .Этотблок на чертеже не показан, так какон не влияет на понимание процессаформирования линеариэованной прямой.В состав каждого генератора входяттриггеры для его включения и выклю- М жчения и схемы, линеаризующие напряжения заряда и разряда. Генераторы1-6 построены по одному принципу,что облегчает отладку данного расширителя.Высокая линейность преобразования 30 при любомкоэффициенте больше 10достигается благодаря тому, что напряжение, пропоциональное измеряемомуинтервалу, преобразуют в расширенныйинтервал времени путем кусочно-линейщ ной интерполяции, когда отрезки прямых формируют линеаризованными гене- раторами, используя только начальныеучастки, которые можно аппроксимировать с высокой точностью прямойлинией.Данный расширитель позволяет получить коэффициент преобразованиябольше ЗОВ, Коэффициент нелинейныхисполнений равен нулю при любом коэффициенте преобразования, Точностьизмерения интервалов времени можетбыть повышена на несколько порядков,кроме того, расширяется рабочий диапазон входных интервалов времени. На чертеже представлена структур" ная электрическая схема устройства.Расширитель интервалов времени содержит линеаризованные генераторы заряда-разряда 1-б, элементы ИЛИ 7 и 8, блоки сравнения 9-11 первой груп пы, блоки сравнения 12-14 второй груп пы, элементы совпадения 15-17,элементы ИЛИ 18, линию эадеркки 19, триггер 20Работает расширитель интервалов времени следующим образомНапряжение, пропорциональное измеряемому интервалу времени, преобразуют в расширенный интервал времени путем кусочно-линейной интерпо. ляции, При этом каждый Отрезок прямой формируют на начальных участках генераторов 1-6. У генераторов 1-5 иэлаьжвают линейный заряд на линейный разряд, а генераторы 2, 4 и 6 только линейно заряжают. Прямой отрезок формируют генераторами 1 и 2,3 и 4,5 и 6, причем по сигналу начала и конца последующего и предыдущего отрезков, который вырабатывается на блоках сравнения 9-11 первой группы, запускается последующая пара генераторов для Формирования текущего отрезка лннеариэованной прямой. Скорость заряда выбирают намного больше скорости разряда.Интервал времени, заданный старт- истоп-импульсами, подается,на шины 21 и 22 соответственно, Старт-импульс включает генератор 1, который начинает заряжаться по линейному закону.Для замены заряда разрядом на шину 22 подают стоп-импульс. Этот же импульс запускает генераторы 2 и 3. На выходе блока 9 вырабатывается сигнал 40 сравнения напряженийразряда и заря,да генераторов 1 и 2, включающий генераторы 4 и 5, а также заменяющий ,заряд разрядом у генератора З.Таким образом формируют первый отрезок ли-, неаризованной прямой, у которого начало совпадает с приходом стоп-импульсов, а конец - с сигналом сравнения на выходе блока 9 сравнения.Поскольку генераторы 1-6 заряжаются с одинаковыми скоростями, мгно 6 О венная амплитуда сравнения напряжений генераторов разряда - заряда равна начальной мгновенной амплитуде разряда геиератора 3, который заменяет заряд разрядом по сигналу сравнения напряжений разряда генераторов 1 и 2 Конец второго и начало третьего отрезка Формируют моментом сравнения напряжений генераторов 3 и 4 на блоке 10 сравнения первой группы. Данный зО сигнал запускает генераторы 6 и 1, а также заменяет заряд генератора 5 разрядом. Аналогичным образом формируют остальные отрезки линеариэованной прямой. Данный процесс продолжают до бЬ Формула изобретенияРасширитель интервалов времени, содержащий блоки сравнения, объединенные в две группы, вторые входы второй группы подключены к источнику опорного напряжения, элементы совпадения, подключенные входами к выходам обеих групп блоков сравнения,причем выходы элементов совпадения через элементы ИЛИ и линию задержки соедине" нй с одним иэ входов триггера, вто"- рой вход которогоподключен к шине стоп-импульсов, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ли579595 Сигналы абрага Составитель В.Назарова дактор Б.Федотов Техред С. Беца Корректор и МакаРевказ 4393/44 Тираж 557 ЦНИИПИ Государственного ком по делам изобре 113035, Москва,Х,:РаушскПодписное овета Министро открытий д, 4/5ета ний Филиал ППП 1 Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 нейности и расширения диапазона преобразования, в него введены шесть линеариэованных генераторов заряда-разряда, при этом выходы первого, третьего и пятого генераторов подключеныко входам блоков сравнения первойгруппы, а выходы второго, четвертогои шестого - ко входам блоков сравненияобеих групп, при этом выход первогоблока сравнения первой группы подключен к объединенным входам третьего,четвертого и пятого гейераторов, выход второго блока сравнения первойгруппы подключен ко входам пятого ишестого генераторов через второй элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к шине старт-импульсов, - ко входу первого генератора, а выходтретьего блока сравнения первой группы через третий элемент ИЛИ, второйвход которого подключен к шине стоп -импульсов, подключен к объединеннымвходам первого, второго и третьегогенераторов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1.Фирсов Е.И.Методы многоканального анализа временных интервалов. ПТЭ, 92, 1964.2.Ковтун А.К, и Шкуров А.Н. Принципы построения циФровых измерений интврвалов времени (обзор).ПТЭ,Ф 1, 1973.