Цифровой измеритель временных интервалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 51) 4 С 04 Р 10/О ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ.; , р+фщ -К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3992695/24-2122) 23.12.8546) 15.01.88. Бюл. У 271) Краснодарский филиледовательского инститеофизики Всесоюзного на ности измерени ства. Для дост ройство введен 3 и 4 импульсо дежности устроиэтой цели в уст формирователя 2,и е тр л Научно-иста морскойучно-произфизического оответствующи и. Кроме того генератор 1 ержки, групп совп ения, К функциональные связ устройство содержит пульсов, линию 5 зад элементов 6, 7 и 8 ад триггеры 9, О и 11, вт элементов 12, 3 и 14 с элемент ИЛИ 15, счетчик задержки, третью группу 19 и 20 совпадений и сч 21, Наличие в устройств теля 2 позволяет исключить ого геолог объединени "Союзморг Нустильник 317,77(088 рское свид кл. С 04 кое свидет кл. С 04 ге по разведко" 8)тел ство СССР 04, 1978. во СССР 04, 197. ьст 10/ озм абатывани ность одновре триггеров 9- сдвиг в предл больше суммар переключения енногоМиним женном ого вр лемент(57) Изобретение можзовано для измерениодиночных временныхизобретения являетс ЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ альныи фазовыиизмерителе неени задержки т быть исполь длительности совпадения за мень 1 ил,триггера, чтов известном изм а ра нтервалов . 11 ель повышение точе М водственнморскоготи и газаИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных временных интервалов.Цель изобретения - повышение точности измерений и надежности устройства.На чертеже изображена блок-схема цифрового измерителя временных интервалов.Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователи 2 - 4 импульсов, линию 5 задержки, группу элементов 6 - 8 совпадения, КЯ-триг- г геры 9 - 11, группу элементов 12 - 14 совпадения, элемент ИЛИ 15, счетчик 16, линию 17 задержки, группу элементов 18 - 20 совпадений и счетный триггер 2120Отводы линий 5 и 17 задержки подключены к первым входам соответствующих элементов совпадения 6 - 8 и 18 - 20 соответственно, выходы элементов 6 - 8 совпадения соединены с Б-входами КЯ-триггеров 9 - 1 соответственно, первые входы элементов 12 - 14 подключены к прямым выходам КЯ-триггеров 9 - 11, вторые входы элементов 12 - 14 подключены к оот ветствующим отводам линии 5 задержки, выходы элементов 12 - 14 через элемент ИЛИ 15 подключены к входу линии 17 задержки, первому входу элемента 8 совпадения и входу счетчика 16, старт-шина измерителя через формирователь 3 импульсов подключена к вторым входам элементов 7 и 8 совпадения и первому входу элемента 6, стоп-шина измерителя через формирова тель 4 подключена к входу триггера 21 и объединенным вторым входам элементов 18 - 20 совпадения, выходы которых соединены с Б-входами КЯ-триггеров 9 - 11 соответственно, выход 45 триггера 21 подключен к первому входу формирователя 2 импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, а выход - с входом линии 5 задержки и вторыми входами элементов 6 и 12 совпадения,выходы элементов 13 и 14 совпадения подключены к Е-входам КЯ-триггеров 9 и 10 соответственно, а выход элемента 12 совпадения подключен к К-входу КБ-триггера 11. Измеритель работает следующим образом. Перед началом измерения триггеры 9 - 11 и 21 и счетчик 16 устанавливаются в нулевое состояние. Длительность импульса формирователя 2 равна удвоенному суммарному времени задержки переключения типовых логических элементов - элемента совпадения и триггера, которые используются в измерителе, т.е" ими =2 ("юи, соьпаФ + 7, ). Фазовый сдвиг между импульсамй на двухсоседних выходах как линии 5 задержки, так и линии 17 задержки равен с,/2.Импульс начала измеряемого интервала времени "Старт" преобразуется формирователем 3 в импульс длительностью/2. Он открывает элементы 6 - 8 совпадения. Первый импульс, поступивший на второй вход элемента 6 совпадения или на первые входы элементов 7 и 8 совпадения с определенного отвода линии 5 задержки, устанавливает в единичное состояние соответствующий КБ-триггер (9 - 11). Импульс формирователя 3 заканчивает-. ся и элементы 6 - 8 совпадения закрываются, запрещая срабатывание осталь-. ных КБ-триггеров (9 - 11). Включенный КБ-триггер (9 - 11) открывает соответствующий элемент (12 в . 14) совпадения и определенная последовательность импульсов поступает на входы линии 17, элемента 18 совпадения и счетчика 16. Последний подсчитывает их число. Импульс конца измеряемого интервала времени "Стоп" поступает на формирователь 4. Формирователь 4 формирует импульс длительностью ,/2, который открывает элементы 18-20 совпадения. Первый импульс, появившийся на выходе одного из элементов (18 - 20) совпадения, поступает на вход соответствующего КБ-триггера (9 - 11). Если этот триггер уже включен, то его состояние не меняется. В противном случае соответствующий КЯ- триггер (9 - 11) переключается в единичное состояние, а включенный до этого КБ-триггер (9 - 11) переключается в нулевое состояние. Выходной импульс формирователя 4 переключает триггер 21 в единичное состояние, и формирователь 2 не пропускает импульсы генератора 1.Наличие в измерителе формирователя 2 с длительностью сформированного импульса С, формирователей 3 и 4 с длительностью импульса/2 и366986 Цифровой измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, три группы по (и+1) элементовсовпадения, две линии задержки с п 15 отводами, отводы которых подключены о к первым входам соответствующих элементов совпадения первой и второйгрупп соответственно, счетный триг -гер, (и+1) КЯ-триггеров, Я-входы ко 20 торых соединены с выходами соответ -ствующих элементов совпадения первой группы, первые входы элементовсовпадения третьей группы подключенык прямым выходам соответствующих КЯ 25 триггеров, вторые входы элементовсовпадения третьей группы с 1-го пои - й подключены к выходам соответст -вующих отводов первой линии задержки1выходы элементов совпадения третьейЗо группы подключены к входам элементаИЛИ, выход которого соединен с входомвторой линии задержки и первым входом(и+1)-го элемента совпадения второй группы, счетчик, о т л и ч а ю 35 щ и и с я темф что, с целью поВышения точности измерений и надежностиустройства, в него введены три формирователя импульсов, причем старт-шина измерителя через первый формиро 40 ватель импульсов подключена к объе -диненным вторым входам с -го по п-йэлемент совпадения и первому входу(и+1)-го элемента совпадения первойгруппы, стоп-шина измерителя через45 Второи формироВатель импульсОВ подключена к входу счетного триггера иобъединенным вторым входам элементовсовпадения второй . руппы, выходы которых соединены с Я-входами соответ 50 ствующих КЯ-триггеров, выход счетного триггера подключен к первому входу входу третьего формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов,а выход - с входом первой линии задержки и с вторыми входами (и+1)-хэлементов совпадения первой и третьей групп, выходх-го элемента совпадения третьей группы подключен к обеспечение фазового сдвига между импульсами двух соседних квантующих последовательностей/2 позволяема ет исключить возможность одновременного срабатывания нескольких КЯ-триггеров 9 - 11. Возможно одновременное срабатывание лишь двух соседних КЯ- триггеров (9 - 11) в том случае, если выходной импульс формирователя 3 (формирователя 4) точно совпадает с перекрывающимися частями импульсов соседних квантующих последователь-. ностей. Однако вероятность наступле ния такого события ничтожно мала. Допустим, что сработали одновременн КЯ-триггеры 10 и 11. На вторых входах элементов 13 и 14 совпадения ус танавливаются разрешающие потенциаль Одновременно на входе элемента 13 совпадения устанавливается запрещающий потенциал с инверсного выхода КЯ-триггера 11 и он закрывается. На входе элемента 4 совпадения остается разрешающий потенциал. Очередной импульс последовательности, пройдя через элемент 14 совпадения, поступа ет на К-вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние, Таким образом, в единичном состоянии остается только триггер 11. Через элемент ИЛИ 15 на вход линии 17 задержки и элемента 18 совпадения проходит последовательность импульсов только с выхода элемента 14 совпадения.При поступлении импульса СТОП" могут сработать также два триггера (9 - 11), или например, один из триг геров (9 - 11) остается во включенном состоянии и дополнительно включа ется еще один. В этом случае при вычислении длительности временного интервала принимается во внимание толь ко номер последнего по счету сработавшего триггера (9 - 11). Например, если после прихода импульса СТОП" включены триггеры 10 и 11 то в расчет принимается только триггер 1Длительность временного интервалаопределяется из выражения: где И - число квантующих импульсов,зафиксированных счетчиком 16; Т - период квантующих импульсов; и - номер последнего по счету сработавшего триггера (9-11).4Минимальный фазовый сдвиг в предлагаемом измерителе не больше суммарного времени задержки переключения элемента совпадения и триггераУчто вдвое меньше, чем в известномизмерителе. Формула из обре тения105 1366986вК-входу (х)-го КЯ-триггера, третий КЯ-триггера, выход элемента ИЛИ вход -го элемента совпадения под- соединен со счетным входом счетключен к инверсному выходу (+)-го чика,Составитель Л.ПлетневаРедактор Л.Пчелинская Техред Л,Сердокова Корректор Л.ПатайЗакаэ 6837/46 Тираж 373 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раувская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4