Преобразователь временного интервала в цифровой код

сия 1щ.".бп г Гтэ. ,. ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свил.ву(22) Заявлено 10,12.76 (21) 2428105/18 - 2 рисоединением заявки103 К 13/2 ооудорствонньй комитет СССР оо делаи нзоорвтеннй и открытий(71) Заявите 54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВА В ЦИФРОВОЙ КОДбретение относится к области преобразовармации и может быть ах измерения временВ счетчике данного устроиства производится подсчет количества импульсов с выхода генератора импульсов в интервале времени между импульсами "Старт" и "Стоп". Данное устройство обладает более высокой стабильностью и точностью преобразования вследствие фиксации им. пульса Ттоп" по центру тяжести,Точность преобразования и кодирования ин. формации в известном устройстве можно характеризовать дисперсией случайной ошибки измере. ния временного интервала через дисперсии случайных ошибок. возникающих при фиксации импульсов "Старт" и "Стоп", для которой спра. вепливо следующее соотношение ния и ко использо ования инфо в устройсалов,ых интер Известя измЕрени цифровои автомат дл и временного интерв актовых импульсов, к, триггер и вентили ительно ала, содержашииему совпадегенератор ния, счетчНедо ст измерения тком его является ни временных интервало ая точность держашее счетчик, перрой элементы совпадесумматора, устройстимпульсов, выход кохо первого эл ыход которого т 5ом первого вход и иены соответственно с выхо где б , О 2 фнксашти модиненного вывый вход ка ар ого 26 ен с в В известно ния времен дом устроиства сравненисоединены через первыйсоответственно с первойводов линии задержки 12 да котор сумм ато второи второй центру тяжесб до потенци 2 Известно устройство, со вый триггер, первый и вто ния, линию задержки, два во сравнения и генератор орого соединен с первым мента совпадения, второй триггера и входом счетч ходом с выходом устройс второго элемента совпален- дисперсии случаиных ошибокментов поступления импульсовгоп" соответственно.м устройстве вследствие использо.ной фиксации импульса "Стоп" потн достигнуто уменьшение значенияального, т.е,б 2 - по, Од.2 2нако риксация импульса "Старт" произвопитсяпо его переднему фронту, что приводит к воз.растанию дисперсии ( 12 по отношению к ее ми 2нимальному (потенциалъному) значениюб, п,тт.с.б 0 и, С учетом этого соотношениег2(1) для дисперсии би. случайной ошибкиизмерения интервала в известном устройствеможно записать следующим образом 2 2+ -2 ИЬВ 1 2 Пот 657609 4гера 13, устанавливая его в единичное состояние, при котором на его первом выходе формируетсясигнал, разрешающий прохождение через элемент совпадения 15 сигнала, поступающего на его втэрой вход. Выборки амплитуды импульса "Старт",проходящего по линии задержки 10, поступаютс ее первой и второй групп отводов на входысумматоров 8 и 9. Суммы выборок с выходовсумматоров 8 и 9 подаются на входы устройствасравнения 7, где происходит их непрерывное сравнение. В момент равенства взвешенной суммыгТак как для известного устройстваб О., то из соотношения (2) следует, что в известном , устройстве невозможно достичь потенциально возможной точности преобразования и кодирова ния информации, что является его недостатком.С целью повышения точности измерения временных интервалов в известное устройство, со. держащее счетчик, первый триггер, два элементасовпадения, линию задержки, два сумматора, устройство сравнения и генератор импульсов, вы ход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого триггера и входом счетчика, соединенного выходом с выходом устройства, а первый вход второго элемента совпадения соединен с выходом устройства сравнения, два входа кото. рого соединены через первый и второй сумматоры соответственно с первой и второй группами Ьтводов линии задержки, дополнительно введены третий и четвертый элементы совпадения, второй триггер и элемент ИЛИ, выход которого соеди. нен с входом линии задержки, первый вход - с первыми входами устройства и второго триггера, второй вход - с вторыми входами устройства и второго триггера, первый и второй в 1 ходы которого соединены с первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов совпа. деиия, соединенных выходами соответственно с первым и вторым входами первого триггера, вторыми входами - с выходом второго элемента совпадения, второй вход которого соединен с центральным отводом линии задержки.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя временного интерва. ла в цифровой код.Предлагаемый преобразоватеть содержит генератор 1 импульсов, элемент 2 совпадения, триггер 3, счетчик 4, выход 5 устройства, элемент 6 совпадения, устройство 7 сравнения, сумматоры 8 и 9, линию задержки 10, элемент ИЛИ 11, первый вход 12 устройства, триггер 13, второй вход 14 устройства и элементы совпадения 15 и 16.Устройство работает следующим образом, Импульс "Старт", поступающий на вход 12 устройства, через элемент ИЛИ 11 поступает на вход линии задержки 10 и на первый вход т(иг- .выборок значений огибающей импульса "Старт",снимаемой с выхода сумматора 9, сумме выборокзначений огибающей импульса "Старт", снимае 15мой с выхода сумматора 9, на выходе устройства 7 сравнения формируется импульс, проходящий через элемент совпадения 6 (разрешение напрохождение этого импульса дает сам импульс"Старт", задержанный, с целью выравниваниявременных соотношений в линии задержки 10 иснимаемый с ее центрального отвода) и элементсовпадения 15 (разрешение на прохождение им.пульса через элемент совпадения 2 дает сигнал спервого выхода триггера 13) на первый вход григгера 3 и устанавливающий на его выходе сигнал,разрешающий прохождение тактовых импульсовс выхода генератора имйульсов 1 на вход счет.чика 4,В счетчике 4 производится подсчет количества тактовых импульсов с выхода генератора 1 импульсов, прошедших через элемент 2 совиаденияза интервал времени, в течение которого на второй вход элемента 2 совпадения поступает разре 35 45 50 55 шающий сигнал с выхода триггера. 3, причем начало отсчета соответствует моменту фиксации временного положения импульса "Старт", которая осуществляется линией задержки 10, сумматорами 8, 9, устройством 7 сравне-, ния и элементом 6 совпадения. Момент оконча. ния временного интервала, когда триггер 3 устанавливается в исходное состояние, запрещая прохождения тактовых импульсов с выхода генератора 1 импульсов на вход счетчика 4, соответствует моменту фиксации центра тяжести импульса "Стоп", поступающего на вход 14 устройства, при этом импульс "Стоп" устанавливает триггер 13 в исходное состояние, формируя на его втором выходе сигнал, разрещающий прохождение через элемент 16 совпадения импульса с выхода элемента 6 совпадения.Одновременно импульс "Стоп" через элемент ИЛИ 11 поступает на вход линии задержки 10. В момент фиксации центра тяжести импульса "Стоп", которая осуществляется аналогично фиксации центра тяжести импульса "Старт", на выходе элемента 6 совпадения формируется импульс, проходящий через элемент 16 совпадения на второй вход триггера 3 и устанавливающий на/г Составитель Д, НовицкийТехред Э.Чужик Корректор И.Муска Редактор Т. Янова Заказ 1822/57 "а" Тираж 1059 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 его выходе сигнал, запрещающий прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 импульсов на вход счетчика 4.Таким образом, после прихода импульса "Стол" на выходе счетчика 4 и выходе 5 устрой. ства формируется двоичный код временного интервала между моментами поступления на входы 12 и 14 устройства импульсов "Старт" и "Стоп",Формула изобретения Преобразователь временного интервала в цифровой код, содержащий счетчик, первый триггер, первый и второй элементы совпадения, линию задержки, два сумматора, устройство сравнения, и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого триггера и входом счетчика, соединенного выходом с выходом устройства, а первый вход второго элемента совпадения соединен с выходом устройства сравнения, два входа которого соединены через первый и второй сумматоры соответственно с первой и второй группами отводовлинии задержки,о тл ича ю щи й ся тем,что, с целью повышения точности измерения вре.менных интервалов, в него введены третий и5 четвертый элементы совпадения, второй триггери элемент ИЛИ, выход которого соединен с вхо.дом линии задержки, первый вход - с первымивходами устройства и второго триггера, второйвход - с вторыми входами устройства и второ 10 го триггера, первый и второй выходы которогосоединены с первыми входами соответственнотретьего и четвертого элементов совпадения, сое.дииенных выходами соответственно с первым ивторым входами первого триггера, вторыми вхо 1 дами - с выходом второго элемента совпадения,второй вход которого соединен с центральнымотводом линии задержки. Источники информации, принятые во внима 20 ние при экспертизе1, Авторское свидетельство К 218545,кл. Н 03 К 13/20, 1965.2. Цихоки Я. С., Овчинников Н. И. Импульсныеи цифровые устройства, "Сов, радио", 1972,25 с. 543-545, рис. 19.