Измеритель серии временных интервалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскияСоциалистическихРеспублик 98382 ггггг",г 1 ое) Заявлено 200580 (21) 2926019/18-21 аявки йо 4 Г 10 0 сприсоединеи енный комнтеССРнзобретеннйткрытнй осуд(72) Авторы изобретени В.ВгКисель и А,В.Смир 71) Заявите 54) ИТЕЛЬ СЕРИИ ВРЕМЕН ТЕРВАЛ рой- поль т Изобретение о носится к элект ным измерениям, и может быть ис зовано для измерения и запоминания серии следующих друг эа другом слу чайных илн псевдослучайных интервалов времени.По основному авт, св, Р 538334 изгвестен измеритель серии временных интервалов, содержащий генератор им.пульсов эталонной частоты, соединенный последовательно черезключ со счетным входом счетчика, выход первого разряда которого через линию. задержки связан со входом второго ключа, расширитель, выход которого подключен ко входу третьего ключа, . вторую линию задержки, запоминающий блок и последовательно соединенные триггерчетвертый ключ и Формирователь выход которото соединен со втовым входом второго ключа, со входами всех разрядов счетиика и с первым входом триггера, второй вход которого подключен к выходу третьего клоча, второй вход третьего ключа подсоединен к выходу второй линии задержки, вход которой связан с выходом генератора импульсов эталонной частоты, подключенным также ко втогл гг ггггмгд Л ГГ И рой выход триггера соединен со вторьм входом первого ключа, выход второго ключа подключен ко входу первогоразряда запоминающего устройства,авходы остальных разрядов запоминающего устройства непосредственно соединены с соответствующими выходамисчетчика 1) Недостатком этого устройства является низкая достоверность резуль" татов измерений при его работе в условиях априорной неопределенности относительно длительности и количест ва измеряемых интервалов времени. Так как устройство предназначено для измерения случайных интервалов време ни, то заранее предсказать ожидаемую длительность и количество измеряемых интервалов не представляет возможным, что приводит к появлению грубых ошибок, вызываемых переполне.- нием счетчика при поступлении относительно длительных интервалов, и к потере информацки о начальных ин" тервалах времени, возникающей при переполнении запоминающего блока. Наличие продобных ошибок отрицательно влияет на качествб последующего ана" гчд слччаяных и псевдослучайных по 89838240 Я 50 5 60 бэ следовательностей, образованных измеренными интервалами времени.Цель изобретения - повышение достоверности результатов измерений.Поставленная цель достигаетсятем, что н измеритель серии временных интервалов введены три логических элемента И, два логических элемента И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и инвертор, причем второй выход триггераподкюпочен к первому входу первогоэлемента И, выход которого соединенсо вторым входом первого ключа, выход формирователя подключен к первому нходу второго элемента И, выходкоторого соединен со вторым входомвторого ключа, выходы всех разрядов счетчика через первый элемент И-НЕ подключены ко второмувходу первого элемента И, выходрасширителя соединен с первым входомтретьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второгоэлемента Л-НЕ, а выход - со вторымвходом третьего ключа, нсе выходызапоминающего блока подключены ковходам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второ"го ключа непосредственно и через инвертор - с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого под"ключен к перному выходу триггера.На чеРтеже приведена структурнаясхема устройства,устройство содержит генератор 1,импульсон эталонной частоты," ключ 2,счетчик 3, линию 4 задержки, логи"ческий элемент 5 И, линию Ь задержки, логический элемент 7 И-НЕ,ключ 8,трйггер 9, логический элемент 10 И,ключ 11, логический элемент,12 И, ло"гический элемент 13 И-НЕ, ключ 14,формирователь 15, запоминающийблок 16, расширИтель 17 входных импульсов, инвертор 18, логический эле"мент 19 ИЛИ-НЕ. Выход генератора 1 импульсов соединен со входами линии 4 задержки и ключей 2 и 14, Выход линии 4 задержки через ключ 8 соединен с входом установки нуля триггера 9. Второй вход ключа 8 через логический элемент 12 И подключен к. выходу расширителя 17, вход которого является входом устройства. Выход ключа У соединен со счетным входом счетчика 3, второй вход ключа 2 через логический элемент 5 И подключен к прямому выходу триггера 9. Выходы всех разрядон счетчика 3 соединены со входами- логического элемента 7 И-НЕ, выход которого подключен ко второму нходу элемента 5 И. Восход первого разряда счетчика 3 через линию б задержки и ключ 11 подключен к входу первого разряда первой строки запоминающего блока 16, а остальные выходы счетчика 3 соединепы непосредственно с нходами соответствующих разрядов .перной строки запоминающего блока 16.Выходы всех разрядов последней строки запоминающего блока 16 соединеныс соответствующими входами логичес"кого элемента 19 ИЛИ-НЕ, выход которого подключен ко входу элемента 10 И,и через последовательно соединенныеинвертор 18 и элемент 13 И-НЕ - квторому входу элемента 12 И. Иннерсный выход триггера 9 подключен ковходам элемента 13 И.:НЕ и ключа 14,выход которого соединен со входомформирователя 15. Выход формирователя 15 через элемент 10 И подключен квходу установки единичного состояниятриггера 9, ключу 11 и входам считывания информации и обнуления счетчи"ка 3. Работа предлагаемого устройствапри поступлении на его вход коротких.интервалов времени, не нызынающихпереполнения счетчика 3, а также приколичестве таких интерналон, меньшемемкости запоминающего блока 16, неотличается от работы известного устройства, так как элементы 5, 10,12 И - открыты, а на выходах элементов 7 И-НЕ и 19 ИЛИ-НЕ - высокие потенциалы,При измерении длительных интервалов времени, когда во всех разрядах счетчика 3 появляется 1, срабатывает элемент 7 И-,НЕ, и на.его выходе появляетсн нулевой потенциал, который приводит к закрыванию эле" аента 5. И, выходной сигнал которого, :и свою очередь, размыкает ключ 2, что принодит к прекращению поступления счетных импульсов от генератора 1 к счетчику 3. Таким образом, в счетчике фиксируется максимально возможное число счетных импульсов 2где к - число разрядов счетчика 3, что свидетельствует о поступлении на измеритель интервала величиной д 7 Ъ 2 Т, где Т - период следованияксчетных импульсон генератора 1. Клюя 2 разомкнут до тех пор, пока не кон чается измеряемый интервал, т.е. пока не поступает следующий отсчетный импульс на вход устройства, который, воздействует на расширитель 17, элемент 12 И, ключ 8, устанавливает триггер ,9 в нулевое состояние. В этом случае на инверсном выходе триггера 9 появляется единичный потенциал, который открывает ключ 14. Ближайший счетный импульс через ключ 14, воздействуя на формирователь 15, вызывает срабатывание элемента 10 И, так как на втором его входе поддерживается единичный потенциал элементом 19 ИЛИ"НЕ. Выходной импульс элеМента 10 И считывает информацию со счетчика Э (работа линии б задержки и ключа 11 аналогична их работе низвестном устройстве) н блок 16 и ус- тананлннает триггер 9 н единичное состояние, При этом на прямом выходе триггера 9 появляется единичный потенциал, который через элемент 5 И замыкает ключ 2 и обеспечивает нача" 5 ло счета следующего интервала време- ни. Элемент 5 И н это время уже находится н единичном состоянии, так как на второй его вход подаетсяединичный потенциал с выхода элемен"; 1 О та 7 И"НЕ (считываниеинформации со нсех разрядов счетчика 3 к этому времени уже произведено, и на всех выходах потенциал будет нулевым).15Таким образом, исключаются грубые; ошибки, снязайные с переполнением, счетчика 3, когда вместо длительного интервала времени может быть зафик" сиронан короткий интервал, так как после переполнения счетчик 3 обнуля" ется и начинает счет сначала. Ошибка же из-Эа того, что истинное значение измеряемого интервала может быть больше, чем максимальное значение, фиксируемое счетчиком при анализе5 случайных процессов, играет менее существенную роль, чем н изнестном устройстве. Кроме того, ошибка н пред-. лагаемом устройстве всегда может быть обнаружена при анализе результатов30 измерений и устранена н следующем цикле измерений путем увеличения периода следования счетных импульсон, что невозможно н известном устройстве. 35При анализе случайных (н том числе и шумоных) процессов часто требу" ется получить выборку последовательных иятерналон времени, начиная с не которого заданного момента. Таким моментом времени может быть момент включения. данного устройстваили устройства, подключаемого к его входу. Момент окончания измереяий определяется поступлением значения первого . измеренного интервала н последнюю строку блока 16. При этом срабатывает элемент 19 ИЛИ-НЕ по появлению хотя бы одной 1 н каком-либо из-. разрядов последней строки блока 16. На выходе элемента 19 ИЛИ-НЕ поянля- ется нулевой потенциал, который через элемент 10 И запрещает считыва- ние информации со счетчика 3 и установку триггера 9 н единичное состоя ние по окончании последнего интерна" ла времени, величина которого измеряется полностью. Это обеспечивается тем, что нулевой потенциал с выхода элемента 19 ИЛИ-НЕ подается ц) также через иявертор 18 на элемент13 И-НЕ, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера 9. Поэтому измерение последнего интервала продолжается до его конца, пока 65 последний измерительный импульс через расшяритель 17, элейент 12 И и ключ 8не устанавливает триггер л 7 н нулевое состояние. В счетчике 3 остается измеренное значение этого интервала,так как считывание его н запоминающий.блок 16 не происходит из-за яали"чия нулевого потенциала на втором входе элемента 10 И. Одновременно; появление единичного потенциала наинверсном выходе триггера 9 приводит к поянлению нулевого потенциала на ныходе элемента 13 И-НЕ, что искюсочает воэможность воздействия черезключ 8 на триггер 9 со стороны расширителя 17 до тех пор, пока не будетполностьюсчитана информация с блока 16 и счетчика 3. После этого яавыходе элемента 19 - ИЛИ-НЕ появляется единичный потенциал, который открынает элемент 10 И и закрывает элемент 13 И-НЕ. Ближайший по времени кэтому моменту счетный импульс гене"ратора 1 через ключ 14, формирона"гель 15 и элемент 10 И устананлинаьт триггер 9 н единичное состояние и.1 одготанлинает измеритель к последующей работе, .Элемент 12 И н это время уже открыт сигналом с ныхода элемента 13 И-НЕ.Таким образом, предлагаемый измеритель фиксирует и запоминает а+1 последовательных интервалов времени, начиная с заданного отсчетного момента, где ш - емкость запоминающего блока, Если длительность измеряемых интервалов. времени пренышает неличи" ну 2"Тс, то н запоминающем блоке 16 фиксируется максимальное число Р .Формула изобретенияИзмеритель серии временных интЕрвалов по ант. сн. 9 538334, о т л ич а ю щ к й ся тем, что, с целью повышения достонерности результатов измерений, н него введены три элемента И, дна элемента И-НЕ, элемент, ИЛИ-НЕ и иннертор, причем второй ны" ход триггера подключен к перному нходу первого элемента И, выход которого соединен со вторым входом перного ключа, выход Формирователя подключен к первому входу второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго ключа, выходы всех разрядов счетчика через первый эле" мент И-НЕ подключены ко второму входу первого элемента И, выход расширителя соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И-НЕ, а выход - со вторым входом третьего ключа,все выходы запоминающего блока подключены ко нходам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со вторым входом второго ключа898382 Источники информации,принятые во внимание, при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9538334,кл.О 04 Г 10/04,1915 (прототип)Составитель Л.Плетневаедактор И,Касарда Техред А, Бабииец Корректор.М,ИарошЪ Тираж 428ИИПИ Государственногопо делам изобретений5, Москва, Ж"35, Рауюс аз 11946 б 3 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проект 4 непосоедственно и через инвертор " спервым входом второго элемента И-НЕ,второй вход которого подключен к первому выходутриггера. Подписноеомитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5