Устройство для измерения временных интервалов

663мы И соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход второго триггера подключеч к нулевым входам счетчика.На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для измерения временных интервалов; на фиг, 2 двйы временные диаграммы, поясняющие работу уствойствв.Устройство для измерения временных интервалов состоит иэ последовательно соединенных генератора калиброванной частоты 1, модули задержки 2, счетчика 3, схемы опроса 4, блока запоминания 5, ключа 6, один вход которого соединен с выходом генератора 1, а выход подключен к входу первого триггера 7, выход триггера подключен к единичному входу второго триггера 8, к входам клю- чв, схемы опроса и схемы И 9, выход которой соединен с нулевым входом триггера 7, выход триггера 8 подключен к нулевым входам счетчика. Цепи начальной установки на чертеже не указаны.Устройство работает следующим об- разом.В исходном состоянии ключ 6 закрыт, триггеры 7 и 8 находятся в нулевом состоянии, счетчик 3 потенциалом с выхода триггера 8 также удерживается в нулевом состоянии.Нв выходе генератора действуют импульсы У с периодом квантования То. Чв входе счетчика импульсы генератора Ц сдвинуты на величину переходных процессов в ключе. (Следует отметить, что модуль задержки необходим только лишь нв высоких частотах, когда переходные процессы соизмеримы с периодомквантования. При увеличении периода квантования модуль задержки из схемы можно исключить). При поступлении входного импульса на вход 10 ключа Ук ключ открывается и на выходе его появ ляется импульс генератора калиброванной частоты У, задним фронтом которого переключается первый триггер 7, Импульс с выхода первого триггера Ц 7 поступает на вход схемы опроса и опрашивает егонулевое состояние, одновременно этот же импульс переключает триггер 8, выключает ключ и поступает на схему И. В результате 1 выключения ключа на его выходе формируется только один импульс, что исключает повторное срабатывание триггере 7, при переключении триггера 8 снимается запрет со счетчика и следующий импульс генератора своим задним 9 ЭЗ 1 фронтом переключит первый триггер счетчика Ыс , При совпадении импульса свыхода триггера 7 и импульса генератора, действующего на втором входе схемы И, на выходе схемы И появляетсяимпульс У 9, переключающий триггер 7в исходное состояние. При этом схемаготова к приему следующего входногоимпульса. Как видно из временных дивограмм импульс опроса имеет гарантированную длительность, равную расстоянию между задним и передним фронтамиимпульсов квантования, эа вычетом длительности переходных процессов в ключе6 и триггере 7, Модуль задержки вводитсы для того, чтобы на высоких частотах,когда длительность переходных процессов .соизмерима с периодом квантования, длительность импульса опроса не урезалась, 20 Временные диаграммы нв фиг, 2 позволяют определить зависимость составляющих погрешности аи д 1, от момента прихода входных импульсов. Еслиимпульс, соответствующий началу временного интервала, приходит в интервалевремени от нуля до С - 1, , где нульЦ МННсоответствует началу переднего фронтаимпульса,С,ц - длительность импульсагенератора калиброванной частоты, ЗО1 - минимальная длительность импУльса, от которой срабатывает триггер 7,то первый период будет фиксироваться вмомент действия заднего фронта следую,щего импульса, а отрезок времени от нуЬ 5 ля до- 1не будет учитываться.Этот отрезок будет уменьшаться при перемещении входного импульса вправо довеличины 1, ; таким образом, на интервале от О до.- 1 образуется отриц Мин4 О цательная погрешность отдо0При попадании входного. импульсаМОМв интервал от Г - 1 , до То, триг 4 Мцйгер 7 будет переключаться задним фронтом второго импульса, а период будет 4 фиксироваться в момент действия заднего фронта третьего импульса, при этомпоявится отрицательная погрешность, ме"няющвяся от-(Т+ 1 ) до - при перемещении входного ймйульса вправо. Анафо логично строится распределение погрешности в конце измеряемого интервала.При попадании входного импульса винтервал от 0 донец - 1,ци, например.по отношению к четвертому импульсу, опрос будет производиться пятым импульсом, а в счетчике зафиксируется периодв момент действия заднего фронта четвертого импульса. К истинному значению ин5тервала будет добавлятьсяотрезок к 1,меняющийся ото, до 1 . При попамнндании входного импульса в интервал отГ 1 м , до Та опрос будет произво- .диться шестым импульсом, а период всчетчике будет фиксироваться в моментдействия заднего фронта пятого импульса, при этом к истинному значению интервала будет добавляться величина И,меняющаяся от Та + 1 до ч, при пе Оремещеиии входного импульса в интервале (С - 1Т, ) вправо.Из распределения составляющих погрешностей за счет несинхронности импульсов квантования и входных импульсовв начале(б 1 )и в конце (Ь 1 ) временных интервалов следует, что суммарная.погрешность имеет треугольное распределение Симпсона и не превышает величины Т,.20Из временных диаграмм видно, чтосхема обладает широким частотным диапазоном, Ограничений снизу нет, а сверху частота ограничена величиной25макс 7омцнгде Т - предельное быстродействиемцбнсчетчика и равно - 2 Т опроса.Задержки в ключе 6 и триггере 7можно не учитывать при определении мак- засимальной частоты, так как их можно,компенсировать в модуле задержки,6 формула изобретенияУстройство для измерения временных интервалов, содержащее ключ, два триггера, схему И и последовательно соединенные генератор калиброванной частоты, модуль задержки, счетчик, схему опроса и блок запоминания, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения его функциональных возможностей, выход ключа., один вход которого соединен с выходом генератора калиброванной частоты, а другой вход соединен с входом устройства, подключен к входу первого триггера, единичный выход которого соединен с третьим входом ключа, с единичным входом второго триггера, с входом схемы опроса и с входом схемы И, другой вход которой подключен к выходу модуля задержки, а выход схемы И соединен с нулевым входом первого триггера, единичный выход второго триггера подключен к нулевым входам счетчика.Источники информации, принятые во внимание .при экспертизе1. Гитис Э, И., Преобразователи информации для электронных цифровых выМ 1/ числительных устройств, М Энергия, 1975, с. 207-232.2. Авторское свидетельство СССР Мо 472326, кл. Я 04 Р 10/00, 1973.669331 Составитель В. Техреа И. Аст в Рректор Н, Ст Гонча едак П писное роеитная, 4 ППП фПатентф, г. Ужгород,каз 3659/39. ЦНИИПИ Госу по делам изоб 113038, Москва, ЖТираж 801 одарственного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д 4/8