Многодиапазонный цифровой измеритель временных интервалов

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 310380 (21) 2900457/18-21с присоединением заявки Ио(5)М , 3 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 231181(54) МНОРОДИПЗОННЫй ЦИФРОВОИВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛО РИТЕ совпадения, с соответборки 2,3.устройства яв укциональные устройс сущестмежду оне вре лож- блоков Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в измерительных системах, где существует большая нестабильность5 временных интервалов между импульсамиИзвестно устройство для измерения временных интервалов между соседними импульсами входнойпоследовательности импульсов, которое содержит формирователь входных сигналов, генератор квантующих импульсов, вентиль совпадения, счетчика импульсов, ключ регистратор, блок задержки, первый вход которого соединен с выходом клю ча, второй - с выходом формирователя, первый выход - с входом вентиля совпадения, а второй - " выходом счетчика импульсов 1Недостатком этоголяется ограниченные фвозможности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является цифровой измеритель одиночных временных интервалов, содержащий счетчик импульсов, вход которого через элемент совпадения подключен к выходу генератора образцовой частоть 1 с автоподстройкой, управляющий30 триггер, выход которого соединен с. вторым входом элемента совпадения, первый вход - с шиной "Пуск" и входом генератора образцовой частоты, интерполятор, выполненный в виде секционированной линии задержки, выходы которой через первые входы группы элементов совпадения, подключены к триггерам, причем вход секционированной линии задержки и первой из групп элементов совпадения подключены на выход схемы сборки, триггер включения интерполятора первый вход которого соединен с шиной "Стоп", второй вход - с вторым входом управляющего триггера и выходом схемы сборки, выход - с вторыми входами группы элементоввыходы которых соединенытвующими входами схемы с Недостатками известного ва являются невозможность о вления измерения интервалов импульсами в широком диапаз менных интервалов и излишняя ность, обусловленная наличием задержек, счетчиков и дополни ных узлов для определения рез татов измерения, 883859Цель изобретения - упрощение ирасширение функциональных возможностей устройства путем сообщенияему возможности определения интервалов времени между импульсами вразличных диапазонах и селекции интервалов между импульсами случайногопроцесса,Поставленная цель достигается тем,что в многодиапазонный цифровой измеритель временных интервалов, содержащий триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключенк шине синхроимпульсов, блок элементов И, выходы которого подключенысоответственно ко входам блока триггеров и входам элемента ИЛИ, введены второй элемент И, блок сравненияи регистр сдвига, вход сдвига, входсдвига которого соединен с выходомпервого элемента И, информационныйвход - с шиной питания, вход установки в нуль - с выходом элемента ИЛИ ипервым входом триггера, а выходы регистра сдвига подключены к входамблока сравнения, выходы которогосоединены с первыми входами блокаэлементов И, вторые входы которогообъединены и подключены к выходувторого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера,а второй вход - с первой входной шиной, вторая входная шина соединенасовторым входом триггера.На фиг.1 представлена блок-схемапредлагаемого измерителя, на фиг.2временная диаграмма.Измеритель содержит .триггер 1, наЪ .второй вход которого поступают импульсы инвертированной измеряемойпоследовательности, выход триггера1 соединен с первыми входами первого и второго элементов 2 и 3, выходпервого элемента 2 И соединен совходом регистра 4 сдвига. Информационный вход регистра 4 подключенк шине питания, выходы регистра 4соединены с первыми входами 5 сравнения, вторые входы блока 5 сравнения подключены к шинам питания,выходы блока 5 сравнения соответственно подключены к первым входамблока б элементов И, вторые входыкоторого объединены и подключены кВыходу второго элемента 3 И. Выходблока б элементов И соединены со входами блока 7 триггеров и с входамиэлемента 8 ИЛИ, Выход элемента 8 ИЛИсоединен со входом установки в нульрегистра 4 и с первым входом триггера 1.В исходном состоянии на выходетриггера 1 нулевой потенциал и навыходах регистра 4 потенциалы такжеравны нулю. На выходах первого ивторого элементов 2 и 3 И потенциал равен нулю. На первом выходеблока. 5 сравнения присутствует высокий потенциал, на остальных выходах низкий потенциал.На выходах блока б элементов И потенциал равен нулю. На выходах блока триггеров потенциал также равен нулюИнтервал измерения определяется временем заполнения регистра 4 сдвига и определяетсяТцн= и Т где и - число разрядов сдвиговогорегистра;Тс - период следования синхроимпульсов.В общем случае интервал измерения .15 может быть бесконечным и определяется числом и при постоянном Т .Весь интервал времени можно разбить на диапазоны, которые отличаются один от другого на время Тс.2 О Любые границы диапазонов можнопроизвольно устанавливать, а такжеустанавливать диапазоны измерений безпровалов.Установление требуемых диапазонов осуществляется подключением первых входов блока 5 сравнения к соответствующим выходам регистра 4. Вторые входы блоков сравнения подключены либо к корпусу, либо к источнику питания.Значение интервала времени междудвумя импульсами в общем случае определяетсяа) для первого диапазона, 35 С 1где и ч - число разрядов регистра 4сдвига первого диапазона;.б) для второго диапазонаТ = (и+)Тгде (и +и )- число разрядов регистра4 для второго диапазонав) для третьего диапазона9. 345 где (и +и 2.+и з) - число разрядов регистра 4 для третьего диапазонаУстройство работает следующим образом.На вход установки в нуль регист О ра 4 поступает импульс, который устанавливает его в исходное состояниеНа второй вход триггера 1 поступают импульсы измеряемой последовательности отрицательной полярностифиг.2 а), на второй вход второгоэлемента 3 И - импульсы измеряемойпоследовательности положительнойполярности (фиг.26), а на второйвход первого элемента 2 И поступают импульсы синхрочастоты с периодом о следования Т фиг.2 вИмпульс из измеряемой последовательности задним фронтом устанавливает триггер 1 в единичное состояниефиг.2 г). Высокий потенциал с выход да триггера 1 поступает на первыйвход первого элемента 2 И, разрешаяпрохождение импульсов синхрочастоты. Этот же высокий потенциал поступает на первый вход второго элемента 3 И, разрешая прохождение импульсов измеряемой последовательностичерез него.Импульсы синхрочастоты с выходапервого элемента 2 И поступают навход сдвига регистра 4. С этогогломента начинается измерение интервала времени между импульсами измеряемой последовательности. С каждымимпульсом сдвига в разряды регистра 4 записывается высокий потенциал(фиг.26). В течение времени Т = и Тсна одном из выходов блока 5 сравнения присутствует высокий потенциал.Если второй импульс измеряемойпоследовательности поступает черезвремя 1 й;Т 0,то он выделяется на:выходе второго элемента 3 И фиг.2 гпоступает на вторые входы блока 6,элементов И, а с его ,выхода записывается в блок 7 триггеров и одновременно через элемент 8 ИЛИ (фиг.2 е) поступает на вход установки в нуль регистра 4. Регистр 4 устанавливаетсяв исходное состояние. Далее процессизмерения повторяется.Результат измерения интервала между импульсами в импульсной последовательности выдается в позиционномкоде, поэтому дополнительных устройств для обработки результатов нетребуется.Если второй импульс в измеряемойпоследовательности поступает черезвремя и. Т с,1,и.+п 0) -Т, то с первого выхода блока 5 сравнения дляпервого диапазона выдается низкийпотенциал, а с второго выхода блока5 сравнения для второго диапазонавыдается высокий потенциал. Посту-пивший в течение интервалаимпульс измеряемой последовательностипоявляется на втором выходе блокаб элементов И и он фиксируется во.втором триггере блока 7 триггеров.Одновременно этот импульс через элемент 8 ИЛИ поступает на вход установки в нуль регистра 4 сдвига.Результат измерения также выдается в позиционном коде.Таким образом, для любого с япроцесс измерения протекает аналогично,Данный многодиапазонный цифровойизмеритель временных интервалов по20многодиапазонйый цифровой измеритель временных интервалов, содер. 25 ЗО 35 40 которого соединен с выходом триггв- Ф45 ра, а второй вход - с первой входной шиной, вторая входная шина сое 50 5 10 15сравнению с известным позволяет расширить область его использования втехнике измерений, так как обладает способностью осуществлять селекцию импульсов в широком диапазоне времени, что делает его универсальным устройством. Кроме .тогопредлагаемый измеритель в отличие от известного позволяет фиксировать временной интервал между импульсами случайного процесса, т.е. выпадение импульсов.Использование изобретения позволяет существенно уменьшить объем оборудования, увеличить ег 6. надежность, уменьшить стоимость, потребля-. емую .мощность и габариты. формула изобретения жащий триггер, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к шине синхроимпульсов блокэлементов И, выходы которого подклю".чены соответственно ко входам блокатриггеров и входам элемента ИЛИ,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных воэможностей устройства, внего введены второй элемент И, блоксравнения и регистр сдвига, входсдвига которого соединен с выходомпервого элемента И, информационныйвход - с шиной питания, вход уста-.новки в нуль - с выходом элемента ИЛИ и первым входом триггера, а выходы регистра сдвига подключены квходам блока сравнения, выходы которого соединены с первыми входамиблока элементов И, вторые входы которого объединены и подключены к выходу второго элемента И, первый вход динена,со вторым входом триггера. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРР 334542, кл, С 0,4 Г 10/04, 1970. 2, Авторское свидетельство СССРВ 620937, кл. 6 04 Г 10/04, 1977 (прототип.883859 Составитель Л.Плетневаедактор Н,Рогулич Техред А,Савка , Корректор О.Бил ка Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,10228/71 ВНИИПИ Росу по делам 113035, МоскТираж арств изобр а, Женного коми етений и от 35, Раушска Подп: с ноеета СССРрытийнаб д. 4/5