Цифровой измеритель серии временных интервалов

ОП И-"(:АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 22.07,76 (21) 2388640/1 е) М. Кл, (.е 04 У 10/О иприсоединением за осудорственный комктетСооато Мкнистров СССРпо делам кзобретенкйи открытий Приорит(53 н описани О,ченко, С. И, Каразин, Б. Б. Труш н В, И. Андрианов 72) Авторы изобретены 1) Заявител 54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕ ВРЕМЕННЫ РИТЕЛЬ СИНТЕРВАЛО И ние точ обору. Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано, в частности, в измерительной аппаратуре и в системах обработки информации,Известны устройства для измерения временных интервалов между соседними импульсами входной последовательности импульсов, например устройство, содержащее формирователь входных сигналов, генератор квантующих импульсов, вентиль совпадения, счетчик импульсов, ключ, блок задержки и регистратор (1. В таких, устройствах блок задержки представляет собой промежуточный счетчик, время запол.- нения которого больше времени считывания информации с основного счетчика.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является цифровой измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, формирователь импульсов, счетчик, выходы разрядов которого соединены с входами каждый своего элементов И, триггер и регистрирующий блок 2.Однако этот измеритель имеет недостаточную точность измерения за счет того, что им. пульсы эталонного генератора могут быть потеряны или записаны дважлы за счет конечного времени переключения триггера, и, крОме того, сравнительно низкую надежность за 2ования большого объема оборулосчет использвация.Целью изобретения является повышености измерения,. сокращение объема лования и повышение надежности.Это достигается тем, что в предлагаемыйцифровой измеритель серии временных интервалов введены два дополнительных триггера, пять элементов И - НЕ и инвертор, при этом объединенные прямой вход триггера и один из входов первого элемента И - НЕ образуют вход измерителя, прямой выхол триггера подключен к одному из входов второго элемента И - НЕ, выход которого соединен с прямым вхо дом первого дополнительного триггера и олним из входов третьего элемента ИНЕ, втоа рой вход которого подключен к прямому выходу первого дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И - - НЕ, выход третьего элемента И - НЕ соединен с прямым входом второго дополнительного триггера, вхолом инкртора и входом формирователя импульсов, инверсный вход второго дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И - НЕ, прямой выхолк одному из вхо- дов четвертого элемента И - -НЕ, а инверсный выхол - к инверсному вхолч триггера и квгорому входу второго элемента И - НЕ, трет пй вход которого соединен с вторым входомчетвертого элемента ИНЕ и выходом эталонного генератора, вьгхол четвертого элементаИ - НЕ соединен с инверсным входом первогодополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов пятого элементаИ - НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов,а выход - к входу установки нуля разрядовсчетчика, счетный вход к( орого подключен квыходу эталонного генератора, прямой выходформирователя импульсов соединен с вторымивходами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока.На фиг. 1 приведена схема описываемогоустройства; на фиг. 2, 3 - временные лиаграм- г 5мы его работы.Измеритель содержит эталонный генератор1, три Ю-триггера 2, 3, 4, пять элементогзИ - НЕ 5 - 9, инвертор 10, формирователь 11импульсов, счетчик 12, элементы И 13, 13, число которых может варьироваться в зависимости от числа разрядов в счетчике 12 и равноему, и регистрируюгций блок 14.Точка соединения 15 прямого входа 16 триггера 2 и вхол 17 элемента И - НЕ 7 образуютвход измерителя. Прямой выход 18 триггера 252 подключен и входу 19 элемента И - -НЕ 5,выход 20 которого соединен с прямым входом21 триггера 3 и входом 22 элемента И - НЕ 8.Вход 23 элемента И - НЕ 8 подключен к прямому вьгходу 24 триггера 3, инверсный выход25 которого соединен с входом 26 элементаИНЕ 7. Выход 27 элемента И - НЕ 8 соединенс прямым входом 28 трип ера 4, входом 29инвертора 1 О и входом ЗО формирователя 11импульсов. Инверсный вход 31 триггера 4 подключен к выходу 32 элемента И - НЕ 7.Прямой выход 33 триггера 4 подключен квходу 34 элемента И - НЕ 6, а инверсный выход 35 - к инверсному входу 36 триггера 2и к входу 37 элемента И - 6: 5. Триггер 2имсет инверсщ 1 й выход 38.Вход 39 элемента И- - НЕ 5 соелгнген с входом 40 элемента И - НЕ 6 и выхолом 41 эталонного генератора 1. Выход 42 элемента И -НЕ 5 соединен с инверсным входом 43 тригегера 3.Выход 44 инвертора 10 соединен с входом45 элемента И - НЕ 9, вход 46 которого подключен к инверсному выходу 47 формирователя 11 импульсов. Выход 48 элемента И - НЕ9 подключен к входу 49 установки нуля разрядов счетчика 12, счетный вход 50 которого подключен к выходу 41 эталонного генера отора 1. Прямой выход 51 формирователя 11импульсов соединен с входами 52, 52 элементов И 13, 131, входы 53, 531 которыхсоединены с выходами 54, 541 разрядов счетчика 12. Выходы 55, 55 подключены к вхо 55дам регистрирующего блока 14,Работа измерителя осуществляется следующим образом (фиг. 2, 3).В исходном состоянии прямые выходы 18,24, 33 триггеров 2, 3, 4 имеют потенциал,соо"-гствующий уровню логического нуля (да 6 о лее нулевой потенциал), на вход 15 измерителя подан потенциал, соответствуюгций уровню логической единицы (далее - единичный потенциал) .При подаче на вход 15 отрицательного импульса (график 15, фиг. 3), определяющего начало 11) очередного временного интер- гила- 1:), триггер 2 переключается, и на его прямом выходе 18 появляется единичный потенциал, который поступает на вход 19 элемента И - НЕ (график 18, фиг. 3). Импульс положительной полярности с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3), имеющий место во время переключения триггера 2, или первый выходной импульс эталонного генератора, сформированный после переключения триггера 2, вызывает на выходе 20 элемента И - НЕ 5 появление нулевого потегггггала, переключающего триггер 3 таким образом, что на его прямом выходе 24 устанавливается единичный потенциал. Этот потенциал поступает на вход 23 элемента И - НЕ 8, на второй вход 22 которого поступает сигнал с выхода 20 элемента И - НЕ 5 (график 20, фиг. 3).При окончании действия импульса эталонного генератора 1 на выходе 20 элемента И - НЕ 5 появляется единичный потенциал, который вызывает появление на выходе 27 элемента И- - НЕ 8 (график 27, фиг. 3) нулевого потенциала, переключающего триггер 4 таким образом, что на его прямом выходе ЗЗ появляется единичный потенциал (график 33, фиг. 3). Этот потенциал поступает на вход 34 элемента- НЕ 6. Нулевой потенциал поступает с инверсного выхода 35 трипера 4 (графнк 35, фиг. 3) на инверсный вход 36 триггера 2 и вход 37 элемента И - НЕ 5.Следующий импульс с выхода 41 эталонного генератора 1 (график 41, фиг. 3) вызывает на выходе 42 элемента И - -НЕ б появление нулевого потенциала, переключающего триггер 3 в исходное состояние, при котором на инверсном выходе 25 последнего появляется единичный потенциал, постуггающуй на вход 26 элемента И - НЕ 7. Если к этому времени на входе 15 измерителя установился единичный потенциал (действие входного импульса закончено - график 15 (1), фиг. 3), на выходе 32 элемента И - НЕ 7 появится нулевой потенциал, переключающий триггер 4 в исходное состояние. Если же на входе 15 присутствует нулевой потенциал (входной импульс имеет большую длительность - график 15 (2), фиг, 3), то а выходе 32 элемента И - НЕ 7 нулевой потенциал не появится до тех пор, пока на входе 15 не установится единичный потенциал (график 32, фиг. 3), после чего триггер 4 переключится в исходное состояние. Триггер 2 возвращается в исходное состояние (график 18, фиг. 3) в момент появления единичного потенциала на входе 15 ( график 15, фиг. 3), если к этому времени на выходе 35 триггера 4 (график 35, фиг. 3) - нулевой потенциал, или в момент появления нулевого потенциала на выходе 35, если к этому внмени на входе 15 измерителя присутствует единичный потенциал,611175 Форму,га изобретения 5Таким образом, на выходе 27 элемента И -НЕ 8 формируется импульс отрицательной полярности г (график 27, фиг. 3), совпадающийво времени с паузой сигнала эталонного генератора 1, следующий после первого импульса,совпадающего с измеряемым интервалом вре 5мени.Импульс отрицательной полярности г с выхода 27 элемента И - НЕ 8 (график 27, фиг. 2, 3)поступает на вход 30 формирователя 11 импульсов и на вход 29 инвертора 1 О. Формирователь 11 формирует импульс отрицательнойполярности г, на инверсном выходе 47 (график 47, фиг. 2) и импульс положительнойполярности на прямом выходе 51, длительность которых выбирается примерно равнойполовине длительности импульса на его входе 30.Сигнал с инверсного выхода 47 формирователя 11 поступает на вход 46 элемента И -НЕ 9, на второй вход 45 которого поступаетсигнал с выхода 44 инвертора 1 О. На выходе48 элемента И - НЕ 9 формируется импульсотрицательной полярности г и совпадающий синтервалом времени от момента окончания импульса г 1 на выходе 47 формирователя 11до момента окончания импульса г на выходе44 инвертора 10 (график 48, фиг. 2). 25Импульс с выхода 48 элемента И - НЕ 9 подается на вход 49 установки нуля разрядовсчетчика 12.Импульс положительной полярности с прямого выхода 51 формирователя 11 поступаетна входы 52, 521 элементов И 13, 131, на вторые входы 53, 53 которых подается сигнал свыходов 54, 54 разрядов счетчика 12. Появляющиеся на выходах 55, 551 элементов И 13,131 сигналы поступают на входы регистрирующего устройства 14,35Таким образом, в измерителе на вход 30формирователя 11 поступает импульс 1 (график 27, фиг. 2), передний фронт которого совпадает с первым после начала импульса 1 (2),определяющего границу двух соседних временНЫХ ИНтЕрВаЛОВ (т 1 - т ) И (тг - 1,), ЗадНИМ 4 Офронтом импульса эталонного генератора 1(график 41, фиг. 2), а задний фронт - с передним фронтом следующего за ним импульсаэталонного генератора, независимо от длительности импульса 1 (2, 3) (график 15, фиг. 2), определяющего границу временных интервалов.Этот импульс является нормированным промежутком времени, который обозначает границусоседних временных интервалов, сдвинутую вовремени на один период следования импульсовэталонного генератора 1.50В течение этого промежутка времени с помощью формирователя 11 и соединенных с ниминвертора 10 и элемента И - НЕ 9 формируется импульс г 1 считывания информацгщ со счетчика 12 (график 47, фиг. 2) и импульс г установки его в исходное состояние (график 48, фиг, 2). Цифровой измеритель серии временных интервалов, содержащий эталонный генератор, формирователь импульсов, счетчик, выходы разрядов которого соединены с входами каждый своего элементов И, триггер и регистрирующий блок, отлггнающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, сокращения объема оборудования и повышения надежности, в него введены два дополнг гельных триггера, цять элементов И - НЕ и ннвертор, при этом объединенные прямой вход триггера и один из входов первого элемента И - НЕ образуют вход измерителя, прямой выход триггера подключен к одному из входов второго элемента И - НЕ, выход которого соединен с прямым входом первого дополнительного триггера и одним из входов третьего И - НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого дополнительного триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом первого элемента И - НЕ, выход третьего элемента И - НЕ соединен с прямым входом второго дополнительного триггера, входом инвертора и входом формирователя импульсов, инверсный вход второго дополнительного триггера подключен к выходу первого элемента И - НЕ, прямой выход - к одному из входов четвертого элемента И - НЕ, а инверсный выход - к инверсному входу триггера и к второму входу второго элемента И - НЕ, третий вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И - НЕ и выходом эталонного генератора, выход четвертого элемента И - НЕ соединен с инверсным зходом первого дополнительного триггера, выход инвертора соединен с одним из входов пятого элемента И - НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу формирователя импульсов, а выход - к входу установки нуля разрядов счетчика, счетный вход которого подключен к выходу эталонного генератора, прямой выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами элементов И, выходы которых подключены к входам регистрирующего блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 334542, кл. Сг 04 Г 10/06, 1972.2. Авторское свидетельство М 208038, кл. Сг 04 Г 10/04, 1967.(сс сс Составитель В.МитряевТехред О, Луговая Корректор И. Рокс ираж 542 Подписное фили Редактор С. ХейфиЗаказ 3154/381.111 И 14 П 14 осударственного комитета Сов по делам изобретений и35, Москва, Ж.35, Раушска ПП 11 Патент, г. Ускгород,1111 С а Министров СССРкрытийиаб. д. 4/5л. Проектная, 4