Цифровой измеритель длительности серии импульсов

(53) 621.317.799 юл. У 18 довательск ем при Бел ниверситет инст сско г(56) АвторУ 920625,АвторскУ 983631,ельство СССР 10/00, 1982, ьство СССР 10/00, 1982. ское свидкл. 6 04ое свидеткл. С 04 ТЕЛЬНО ся к измери ть пос тупаимпульсо Иэо тельно вано д рий им астности при и льсов ени с априомежду ипример ульсами внутри сеи обработке сигналческого доплеровс лазеро локаог ра зобрете иапазон рение вр х периоя - расшиизмеряемьульсов виствия.ставлена мены вания импбыстродетеже предрическая сери ов слеовышенНа ч структурдлагаемо схема прпеля. ая элек о цифро ого изме ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54), ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛТИ СЕРИИ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относительной технике и можетпользовано при иэмеренислучайным образом серий ение относится к измерихнике и может быть исполья измерения длительности лительности серии импульсово неизвестным интервалом произвольнои длительности с априорнонеизвестным периодом следования импульсов в серии, например при обработке сигнала оптического доплеровского локатора. Изобретение позволяет улучшить технические характеристики измерителя за счет расширениядиапазона измеряемых периодов следования импульсов в серии и повышениябыстродействия. Цель достигаетсятем, что в измеритель, содержащийквантующий генератор, три счетчика,регистр, элемент ИЛИ, Р-триггер иформирователь сетки частот, дополнительно введены два коммутатора, регистр, элемент ИЛИ и Л-триггер. Введение указанных блоков позволило расширить диапазон возможных периодовследования импульсов в серии до 4 иболее порядков и значительно повысить быстродействие. 1 ил. Цифровой измеритель длительности серии импульсов содержит квантующий генератор 1, первый 2, второй 3 и третий 4 счетчики импульсов, первый 5 и второй 6 регистры, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, первый 9 и второй 10 П-триггеры, первый 11 и второй 12 коммутаторы, формирователь 13 сетки частот и дешифратор 14.Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 13 сетки частот и к счетному входу счетчика 2. Информационные входы коммутатора 11 подключены к выходам формирователя 13, управляющие входы коммутатора 11 соединены с выходами счетчика 4, а14798выход коммутатора 11 подключен к счетному входу счетчика 3.Входная шина подключена к входам синхронизации триггеров 9 и 10, первому входу элемента ИЛИ 7, входу управления записью регистра 5 и первому входу коммутатора 12.Единичный вход. триггера 9 соединен с входом обнуления ре О гистра 6 и подключен к выходу дешифратора 14, а выход соединен с входами обнуления счетчиков 2-4 и единичным входом триггера 10. Прямой выход. триггера 10 соединен с входом 15 управления направлением счета счетчика 3, управляющим входом коммутатора 12, первым входом элемента ИЛИ 8 и входом запрета счета счетчика 4Инверсный выход триггера 10 подклю чен к управляющему входу дешифратора 14 и к входу управления записью регистра 6. На В-входах триггеров 9 и 10 установлен сигнал "0".25Выходы счетчика 3 подключены к входам дешифратора 14 и регистра 6. Вход старшего разряда счетчика 3 через элемент ИЛИ 8, а входы остальных разрядов непосредственно соединены с выходами регистра.6. Второй . вход элемента ИЛИ 7 и второй вход коммутатора 12 подключены к выходу переноса счетчика 3, Выход коммутатора 12 соединен с входом управле ния записью счетчика 3, а выход элемента ИЛИ 7 подключен к счетному входу счетчика 4. Выходы счетчика 2 соединены с входами регистра 5.Измеритель работает следующим об разом. В исходном состоянии единичный выходной сигнал триггера 9 обнуляет счетчики 2-4, а единичный выходной 45 сигнал триггера 10 запрещает работу дешифратора 14, устанавливает счетчик 3 в режим прямого счета, разрешает счет в счетчике 4, подключает через коммутатор 12 к входу управле ния записью счетчика 3 его выход переноса и при помощи элемента ИЛИ 8 устанавливает на входе старшего разряда счетчика 3 сигнал " 1" (на входы остальных разрядов счетчика 3 посту пают сигналы "0" из обнуленного регистра 6). Коммутатор 11 пропускает на свой выход максимальную частоту из сетки частот на его информационных 934в одах (Г оод о частота сигнала на выходе квантующего генератора, и - количество делителей в формирователе сетки частот).По фронту первого импульса измеряемой серии импульсов триггер 9 переключается и снимает сигнал обнуления со счетчиков 2 - 4. Счетчик 2начинает измерение длительности пачки импульсов, Ъ счетчики 3 и 4 - измерение интервала между первым и вторым импульсами пачки, Частота Й и емкость счетчика 3 выбрана такими, что он заполняется наполовину при самых коротких периодах следования импульсов в пачке, При более длинных интервалах между импульсами счетчик 3 переполняется, его сигнал переноса увеличивает код счетчика 4 на единицу и записывает в счетчик 3 код фМ1000,00, равный -- половине его емкости М. Изменение кода в счетчике 4 приводит к тому, что коммутатор 11 подключает к своему выходу сигнал с вдвое меньшей частотой. В результате этого код, содержащийся в счетчике 3, равен коду, который был бы получен, если бы заполнение этого счетчика с момента начала серии велось с частотой в два раза меньшей (т.е, с частотой й /2),При продолжительных интервалах между первым и вторым импульсами серии переполнение счетчика 3 может происходить несколько раз, и при каждом переполнении происходят действия, аналогичные описанному (код в счетчике 4 увеличивается на "1", частота заполнения счетчика 3 уменьшается в два раза, а в счетчик 3 записывается код 1000).Таким образом, результат измерения первого периода Т, формируется в экспоненциальном видеТ, = ьь2 (1)1где. 3оопричем мантисса оЕ содержится в счетчике 3 и находится в интервале М/2Ы М, а порядок 1 с содержится в счетчике 4.По фронту второго импульса серии код в счетчике 4 увеличивается на 1, переключается триггер 10, и измерение первого периода заканчивается. По выходному сигналу триггера 10479893 6 5 1 отсчет из счетчика 3 переносится в регистр 6, разрешается работа дешифратора 14, направление счета счетчика 3 переключается на реверсивное, вход управления записью счетчика 3 через коммутатор 12 подключается в входной шине, разблокируется элемент ИЛИ 8 и запрещается счет в счетчике 4.После измерения первого периода счетчик 3, регистр 6 и дешифратор 14 служат для определения конца серии импульсов. По каждому входному импульсу, начиная со второго, в счетчик 3 заносится результат измерения первого периода, хранящийся в регистре 6. Счетчик 3 считает в обратном направлении с частотой, в два раза меньшей последней частоты заполнения этого счетчика (второй импульс серии увеличил код в счетчике 4 на "1" и переключил этим на выход коммутатора 11 следующую частоту из сетки частот). Во время действия серии импульсов код в счетчике 3 не успевает уменьшиться до кода Б, на который настроен дешифратор 14.Счетчик 2 производит измерение времени, прошедшего с начала серии импульсов, а каждый входной импульс записывает в регистр 5 отсчет из счетчика 2. В результате этого последний импульс серии записывает в регистр 5 отсчет длительности всей серии импульсов.При окончании пачки код в счетчике 3 свободно уменьшается и через времядостигает кода, на который настроен дешифратор 14. Выходной сигнал дешифратора обнуляет регистр 6 и устанавливает в "1" триггер 9. Выходной сигнал триггера 9, свидетельствующий о конце измерения, обнуляет счетчики 2-4 и перебрасывает триггер 10. Измерение окончено, в регистре 5 хранится результат, все остальные элементы устройства приведены в исходное состояние и готовы к следующему измерению. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 лисью первого регистра и с первым, -входом первого элемента И:П 1 и подключен к входной шине, входы дешифратора соединены с выходами второго счетчика, а выход подключен к Ь-входупервого П-триггера, причем выходыпервого счетчика соединены с входамипервого регистра,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширениявременного диапазона измеряемых периодов следования импульсов в сериии повышения быстродействия, введеныдва коммутатора, второй элемент ИЛИ,второй Б-триггер, второц регистр,формирователь сетки частот, вход которого соединен со счетным входомпервого счетчика и подключен к выходу квантующего генератора, первыйкоммутатор, информационные входыпервого коммутатора соединены с выходами формирователя сетки частот,управляющие входы соединены с выходами третьего счетчика, а выходподключен к счетному входу второгосчетчика, вход синхронизации второго 0-триггера соединен с первым входом второго коммутатора и подключенк входной шине, инверсный выход второго П-триггера подключен к входууправления записью второго регистраи к управляющему входу дешифратора,а прямой выход соединен с входом управления направлением счета второгосчетчика, управляющим входом второгокоммутатора, первым входом второгоэлемента ИЛИ и входом запрета счетатретьего счетчика, причем выход первого 0-триггера подключен к входамобнуления первого, второго и третьего счетчиков и Б-входу второго Втриггера, на Э-входах первого и вто"рого П-триггеров установлен сигналлогического нуля, выход переноса второго счетчика соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом второго коммутатора, выходпервого элемента ИЛИ подключен к счетному входу третьего счетчика,входы второго регистра подключены к выходам второго счетчика, вход стар-.55 Ф о р м у л а и з обретенияЦифровой измеритель длительности серии импульсов, содержащий квантующий генератор, первый, второй и третий счетчики, первый регистр, дешифратор, первый элемент ИЛИ и первый Э-триггер, вход синхронизации которого соединен с входом управления зашего разряда второго счетчика черезвторой элемент ИЛИ, а входы остальных разрядов непосредственно подключены к выходам второго регистра, выход второго коммутатора соединен свходом управления записью второгосчетчика, а выход дешифратора подключен к входу обнуления второгорегистра,1479893 Составитель Л.СорокинаРедактор Т.Парфенова Техред А.Кравчук Корректор Н,Король Заказ 2539 И 4 Тираж 714 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101