Устройство для расширения интервалов времени

О П И С А Н И Е902234ИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 30.01.82. Бюллетень 4Дата опубликования описания 05.02.82 по делам изобретений и открытий72) Автор изобретения йоро 71) Заявитель) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИк предлагаемому яврасширения интерваащее первый счетчик од которого через эледной шиной устройства валов времени и с перпьсов, второй счетчик, о через другой элемент источником импульсов з последовательно соеИзобретение относится к импульснои техе и может быть использовано в различх измерительных устройствах, в частности в устройствах для измерения частоты.В прямоотсчетных цифровых частотомерах измерительное устройство воспроизводит функцию, обратно пропорциональную периоду измеряемой частоты, путем подачи на вход счетчика за интервал времени, равный отклонению периода измеряемой частоты от периода, соответствующего наибольше му значению измеряемой частоты, импульсов, частота которых изменяется во времени обратно пропорционально квадрату времени, отсчитываемому от начала периода контролируемой частоты. Точность формирования числа, пропорционального измеряемой частоте,зависит от значения опорной частоты и от величины формируемого интервала времени, за который производится воспроизведение требуемой функции. Значение опорной частоты ограничено быстродействием ис пользуемых элементов. Одним из путей повышения точности является расширение интервалов времени.Известно устройство для расширения интервалов времени, содержащее реверсивный счетчик, один из входов которого через первый элемент И соединен с генератором импульсов и с входной шиной устройства, а другой вход счетчика подключен к выходу элемента задержки, вход которого соединен с выходом второго элемента И, входы которого подключены к выходу триггера и к выходу делителя частоты, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, один из входов триггера соединен со счетчиком, а второй вход триггера - с входной шиной устройства 1.Однако известное устройство обеспечинтервала времени, вет быть только в целое тельности входных имвает формирование и личина которых може число раз больше дли 15пульсов.Наиболее близкимляется устройство для лов времени, содерж импульсов, счетный вх 20 мент И соединен с входля расширения интер вым источником импу счетный вход которог И соединен с другим и дополнительно черет +То вход первого счетчикаимпульсов М(, опредезначения Х)= Х(+ О 3диненные триггер управ.(ения и формирователь одиночных импульсов с входной шиной устройства, а также блок сравнения кодов, подключенный к выходам первого счетчика и к выходам ключевого блока, соединенного с выходами второго счетчика, вторые входы триггера управления и счетчиков подключены к выходу блока сравнения кодов, а вход ключевого блока соединен с с выходной шиной устройства для расширения интервалов времени 2,.Это устройство обеспечивает формирование интервалов времени, длительность которых в К раз больше длительности и входных импульсов, где К может содержать целую и дробную части.Однако это устройство имеет недостаточную точность.Цель изобретения -- повышение точности формирования интервалов времени.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для рас,пирения интервалов времени, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, третий элемент И, триггер, первый вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и входной шиной, два счетчика и блок сравнения, первый входы которого подключены к выходам первого счетчика, введены два делителя и элемент НЕ, через который входная шина соединена с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого подключены соответственно к выходу блока сравнения и второму входу триггера, прямой выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и выходной шиной, а инверсный выход триггера подключен ко входам сброса счетчиков и делителей, при этом выходы первого и второго элементов И через делители соединены со счетными входами соответственно первого и второго счетчиков, а выходы последнего подключены ко вторым Уходам блока сравнения.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство для расширения интервалов времени содержит первый счетчик 1, блок 2 сравнения, второй счетчик 3, первый делитель 4, триггер 5, второй делитель 6, генератор 7 импульсов, первый, второй и третий элементы И 8 в 10, элемент НЕ 11, входную шину 12 и выходную шину 13.Устройство работает следующим образом.До прихода очередного входного импульса делители 4 и 6 и счетчики 1 и 3 удерживаются сигналом с выхода триггера 5 в исходном состоянии. С приходом входного импульса триггер 5 устанавливается в единичное состояние, снимая сигнал с входов установки в исходное состояние делителей 4, б и счетчиков 1, 3, и открываются элемен. ты И 8 и 9. Импульсы генератора 7 с этого 4момента поступают на входы делителей 4, 6 и с пониженными частотами на входы счетчиков 1, 3. После прекращения входного импульса элемент И 8 закрывается и поступление импульсов на входы делителя 4 и счетчика 1 прекращается.5Поступление импульсов на входы делителя 6 и счетчика 3 продолжается. В момент времени, когда в счетчике 3 зафиксирован код, равный коду в счетчике 1, на выходе блока 2 сравнения кодов появляется импульс, с который поступает на один из входов элемента И 10. В это время по другому входу элемент И 1 О открыт, так как он соединен с входной шиной устройства через элемент Н Е, а входной и м пульс отсутствует.Это приводит к установке триггера 5 в нулевое состояние и подаче сигнала на входы сброса делителей 4, б и счетчиков 1, 3. Сиг нал на выходную шину 13 устройства подается при единичном состоянии триггера 5.Время действия этого сигнала определяется выражением где ,=Т, К, - период следования импульсовна входе второго счетчика;(1(: - -- число, фиксируемое в первомсчетчике;Т, - период частоты генератораимпульсов;Т- длительность импульса навходной шине устройства для расширения интервалов времени., к - коэффициент деления частотысоответственно первого и второго делителей частоты.Следовательно, длительность формируемых интервалов времени Изменяя коэффициенты деления делителей 4 и б, можно устанавливать требуемую степень расширения интервалов времени.Погрешность формирования интерваловвремени данного устройства оценивается м следующим образом.За время действия импульса, поступившего на вход устройства для расширения интервалов времени, на вход первого делителя частоты поступает количество импульзосов от генератора, определяемое выраже- нием За это время на поступает количество 55 ляемое целой частью1 11 - +к КТььа,еак2 45 где и - число, записываемое в делитель частоты при установке его в исходное состояние;8,11, -дробная часть числа И.Так как наибольшее значение дробной части числа М,Длительность выходного импульса Представив (1) и (2), получим Т --Т +( - + - фю+ - - - К -1)Т К к к цК -.1 ффВы - к вх - к к - к х е а погрешность формирования интерваловвремени К Ка К 1 ЬТвы= (+. - - - + -гпК 1 - 1)Т,получим равенство по абсолютному значению наибольших положительной и отрицательной погрешностей1+ --1ЬТщ3 К 1 ОК 2 Так как Т = Т, К Для обеспечения точной установки требуемой степени расширения интервалов времени необходимо, чтобы 1 и 1 (КвСледовательно Таким образом, данное устройство обеспечивает повышение точности формирования интервалов времени - в 4 раза. Устройство для расширения интервалов времени, содержащее генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, третий элемент И, триггер, первый вход которого соединен со вторым входом первогоэлемента И и входной шиной, два счетчикаи блок сравнения, первые входы которого25 подключены к выходам первого счетчика,отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два делителяи элемент НЕ, через который входная шинасоединена с первым входом третьего элемента И, второй вход и выход которого подЗО ключены соответственно к выходу блокасравнения и второму входу триггера, прямойвыход которого соединен со вторым входомвторого элемента И и выходной шиной, аинверсный выход триггера подключен ковходам сброса счетчиков и делителей, приэтом выходы первого и второго элементовИ через делителя соединены со счетнымивходами соответственно первого и второгосчетчиков а выходы второго счетчика подключены ко вторым входам блока сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР566332, кл. Н 03 К 5/04, 1976.2. Авторское свидетельство СССР549883, кл. Н 02 К 5/04, 1975, 902234Составитель В. Потапов Редактор А. Мотыль Техред А. Бойкас Корректор А. Дзятко Заказ 12418/69 Тираж 953 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 5, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4