Цифровой измеритель длительности одиночных импульсов

" г 6 Фф ф 4 ммк.а, ЦЦЦЦ Союз Советскик Соцмалмстммеооа Республик. О 04 Р 10/ рисоединение Приоритет- Опубликова явкиГвйуйарвтвенщб щеглят СССР в делам изобрбтйнвй и открытий(53) 2 Дата опуб еустроев, А. Т, Лзюба и С. П, Исык 72) Авторы изобретен и 71) Заявитель ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЪНОСТ ОДИНОЧНЫХ ИМПУЛЬСОВИзобретение относится к области ра-: диоизмерительной техники и может быть использовано в прецизионных преобразователях временных параметров импульсных сигналов в цифровой десятичнйй код и высокоточных приборах, применяемых 5 в экспериментальной физике, радиолокации и йромЫшленной электрйке.Известно устройство преобразователя временного интервала в код, содержащее генератор счетных импульсов и два кана О ла подсчета импульсов, причем в одйн из каналов подаются импульсы, задер- жанные на -половину периода следова-ния ШВ частности, известен цифровой измеритель длителЬности одиночнйх импульсов, содержащий генератор двух сдвинутых иа половину периода последом- тельностей счетнйх импульсов, первый канал в составе последовательно включенных:в каскаде совпадений, один из входов которого подключен.к выходу несдвинутьтх счетных импульсов генератора, ,счетчика импульсов, деформатора, цифрового индикатора, второй канал в составе триггера со счетным входом и цифрового индикатора 2. Такое устройстве имеет сравнительно ннзкую точность измерения и сложно конструктивно.Целью изобретения является упроще- ние устройСтва и повышение точности,Для этого в предлагаемое устройство введены между входным зажимом измерителя и входом генератора последовательно включенйые нормйрующий формирователь и электронный ключ, два ин вертора, первый иэ которых включен с выхода нормирующего формйрователя на второй вход каскада совпадений, блок для сравнения кодов, причем выход сдвинутых счетных импульсов генератора соединен йеиосредственно Со счетным входом триггера второго канала, прямой и инверсный выходы этого. триггера итриггера млад. щего разряда счетчика первого канала непосредственно подключенык соответ-" ствующим прямым и инверсным входам6) 79) 3 50 3блока для сравнения копов, выхоц кото- рого йепосрецственно и через инвертор подключен к входу цифрового индикатора второго канала.Структурная схема предлагаемого измерителя длительности одиночных им;пульсов приведена на фиг, 1; на фиг. 2 временные диаграммы его работы, ка фиг. 3 - вариант схемы ударного генератора двух сдвинутых на половику пе риода серий счетных импульсов.Вход нормирующего формирователя 1 является входом измерителя, К выхо.ду формирователя 1 последовательно подключены электронный ключ 2 и генератор 3 сдвинутых последовательностей счетных импульсов. Ключ 2 и генератор 3 совместно образуют ударный генератор двух сдвинутых на половину йериопа счетных импульсов, вариант которого изображен на фиг. 3, Выход 4 кезацержанйой серии счетных импульсов генератора 3 подключен к одному из входов каскада 5 совпадений, другой вход котооого через инвертор 6 к выходу нормирующего формирователя 1. Генератор 3 имеет второй выход 7. Вы ход каскада совпадений 5 подключен к входу 8 счетчика первого канада, триг- геоы которого последовательно объединены в цво ино-десятичные счетчики 9, к выхОдам кажпОГО из которых через дешифраторы 10 подключены цифровые светодиодные индикаторы 11 целой час ти.Выход 7 задержанной серии счетных импульсов гейератора 3 соединен непосредственно со счетным входом 12 триггера 13 второго какала, Прямой и . ,инверсный выходы. 14 и 15 триггера 13 и прямой и инверсный выходы 16 и 17 младшегО разряда (2 ) счетчйканервого канала подключены непосоедст црнйо к соответствующим прямым и ин- версным входам схемы сравнения кодов 18, выход 19 которой непосредственно и через иквертор 20 подключен к соответствующим электродам светодиодов цифрового индикатора 1 1 .дробной части, которые используются для отображения разных элементов инцицируемых цифр, а электроды светодиодов этого индикатора 1 1, используемые для отображения общих элементов инцицируемых цифрподключены к обшей клемме 21. 5 1 О 15 20 ЗО 40 45 4ного функционирования последующих узлов измерителя, нормирует его по амплитуде, Крутизне фронтов и полярности,Нормированный импульс отрицательнойполярности с формирователя 1 подается на иквертор 6, выполняющий функцииустройства временной задержки, й, каударный генератор, выполненный наэлектронном ключе 2 и генераторе 3,который в течение времени ц. вырабатывает два сдвинутых на половину периода Т серии счетных импульсов(см. дианграммы б, в, г, ка фиг. 2).Основу генератора 3 составляют двенары транзисторов различного типа проводимости с попарно объединенными базамй и эмиттерами Т 2, Т 4, и ТЗ, Т 5.Между эмиттерами обеих пар трачзисторов включен времязадающий конденсаторС 1, В коллекторкые цепи транзистороввключены йелинейные нагрузки в видепоследовательно соединенных диодов ирезисторов, Между базами и коллекторами разных пар транзисторов включеныконденсаторы обратной связи С 2 и СЗ.;На транзисторе Т 1 выполнен пусковойэлектронный ключ 2,В исходном состоянии транзистор Т 1открыт. Малое выходное сопротивлениеключа щунтирует цепь положителькой обратной связи и йсключает генерацию выходных импульсов. Транзисторы Т 2 и Т 5закрыты, так как не могут быть одновременно выполнены условия отпирайия длятранзисторов различного типа проводи-.мости с объединенными базами и эмиттерами. Конденсатор С 1 заряжен,При поступлении на ключ 2 отрицательного импульса транзистор.Т 1 запирается. В результате практик,ески исключается, щунтиру 1 ощее действие выходногОсопротивления ключа. Найряжекие ка базах транзисторов Т 2, Т 4 снижается донапряжения на диоце Т 1. За счет дейст.вия напряжения йа конденсаторе С 1 транзисторы ТЗ и Т 4 открываются, черезконденсатор СЗ замыкается цепь положительной обратной связи, способствующая быстрому перезаряду конденсатора С 1. При этом ка разгрузке транзистора Т 4 (выхоп 1) формируется короткий положцтелькый счетный импульс, фронт которого синхрокизирован с фронтом входного. После йерезаряда конденсатора С 1создаются условия цля отпирания тран Измеряемый импульс с длительностью 1 ох подается ка вход формирователя 1, который, с целью обеснечекия нормальзисторов Т 2, Т 5,. При отпирании этихтранзисторов конденсатор С 1 быстро заряжается, Этому способствует замыка667053 6число, характеризующее целое чйсло периодов счетных импульсов Тэ, уклады-,вающихся в длительности измеряемогоимпульса их .Импульсы задержанной сериис выхо-да 7 генератора 3 подаются на счетныйвхоц 12 триггера 13 второго канала,Как следует из анализа временных диаг-,грамм; число импульсов в задержанной 0 серии И может быть равно или превышать на единицу число импульсов незадержанной серии М , поступивших напервый канал, При й = Й последним прогходит на счетчик ймпульс незадержант 5ной серии. Следовательно, результатсчетчика целой части не может быть1уточнен, При Й=йф 1 последним проходитна счетчик имупльс задержанной послецовательнбсти и, следовательно, результат счетчика целой части необходимоувеличить на 0,5 Тэ, т. е. на индикаторе дробной частй отобразйть цифру "5".Таким образом, когда состояния триггера 13 и состояния триггера младшегоразряда первого канала одинаковы, наинцикаторе дробной части необходимоотображать О", а когда различные - "5". 30 где М - число счетных импульсов не- задержанной серии, вырабатываемых генератором 3 на выходе 4 за время С - коэффициент, равный 0 приЙ=ОЧ) и равный 1 при й =йВ 31И - число импульсов в задержаннойсерии ).Если на вход счетчика первого канала пропускать все счетные импульсы не 40 задержанной серии, то будет вноситься погрешность в измерении + Тэ, Следова тельно, необходимо один импульс каким- либо способом не учитывать.Для этого в устройстве применяются45 каскад совпадений 5 и инвертор 6, выполняющий функции устройства временной задержки. Нормированный импульс с выхода формирователя 1 постуйает на инвер тор 6, гце он инвертируется и задержи- вается Гц1)Т ( Гцс - .длительность50 счетных импуасов). Задержанный положительный импульс Гд,поступая на вход каскада: 5 совпадения, обеспечивает прохождение счетных импульсов неэадер-55 жанной серии с выхода 4 генератора 35 за исключением первого, на счетчйк пер. вого канала, Результаты подсчета отображаются на цифровых индикаторах 11 в Формул изобретения ние цепи положительной обратной связичерез конденсатор С 2. При заряде конденсатора С 2 током транзистороч Т 2,Т 5 на выходе 2 генератора вырабаты-вается положительный импульс сдвинутойсерии, Далее процессв в генераторе 3повторяются до момента окончания возидействия входного импульса; При этомтранзистор Т 1 открывается, напряжениена базах транзисторов Т 2, Т 4 возраста-ет и нарушаются условия перезаряда конденсатора С 1; Генератор затормаживаетсиТаким образом, в течение времени.возцейс 1 вия измеряемого импульса навыходах генератора 3 вырабатываютсядве серии импульсов положительной полярности, Причем первый импульс и серии сйимаемой с первого выхода, совпадает по времени с фронтом импульса,длительность которого преобразуется вцифровой код, а импульсы, снимаемыесо второго выхода, сдвинуты на поаовинуследования относительно импульсов пер вой серии,Из анализа временных циаграмм следует, что длительность измеряемого .им,йульса Эти функции выполняются схемой сравнения кодов 18, входы которой подключены к соответствующим выходам указанных триггеров. При совпадении сос" тояния триг еров на выходе 19 схемы 18 имеет место высокий (едийичный) уровень напряжении., который, действуя йепосредственно и через инвертор 20 на соответствующие светодиоды цифрового пйцикатора 1 1 дробной части, обеспечивает высвечивание 0". При несовпадении состояйия триггеров на выходе 1 9 схемы 18 возникает низкий уровень напряжения (нулевой), обеспечивающий индикацию цифры5 ф индикатором 1 1 дробной час 1 и; Цифровой измеритель длительности одиночных импульсов; содержащий генератор двух сцвинутых на половийу периода последовательностейсчетных импульсов,первый канал в составе последовательно включенных каскада совпадений, оцин из входов которого подключен к вы ходу несдвинутых счетныхимпульсов генератора, счетчика импульсов, цешифратора, цифрового индикатора, второй ка667 ; нал в составе триггера со счетным вхо- дом и цифрового индикатора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства и повьпцения точности, в неговведены между входным зажимом измерителя и,входом генератора последовательно включенные нормирующий формирователь и электронный ключ, два инвертора, первый из которых включен с выхода нормирующего формировате О ля на второй вход каскада совпадений, блок для сравнения кодов причем. выходсдвинутых счетных импульсов генератора соединен непосредственно со счетным входом триггера второго канала, прямой и инверсный выходы этого триггера и П УРФиг. р итря тель ей ай орректор. О, Ковинская.одписное р х Тираж 501ного комитетаий и открытийРаущская наб Заказ 3466/43 ЦНИИПИ Государствен по делам изобретен 113035, Москва, Ж,Фа юг- Э ф 4 ф 4 В фФФВф ;,Ф ,уюфф 1 м+4" " ю ъ "ф. триггера младшего разряда счетчика первого канала непосредственно подключенык соответствующим прямым и инверснымвходам блока для сравнения кодов, выходкоторого непосредственно и через инвертор подключен к. входу цифрового индикатора второго канала. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Гитис Э, И. Преобразователи информации для электронных цифровыхвычислительных устройств, М., Энергия",1975, с. 242-251,2. Авторское свидетельство172354, кл. Ся 04 Е 10/04, 1964,