Цифровой измеритель временного положения середины видеоимпульсов

ССИОЗ СОаЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК С 04 Г 1 О/ 14 С 01 К ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ итехническии го комсомол и А.С.Вершинин8.8)детельство СССР2900, 981,ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) ЖФРОВОЙ 1131 ЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННОГОПОЛОЖЕИ СЕРЕДИНЫ ВИДЕОЖДУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах. Бель изобретения - расширение функциональных возможностей, Цифровой измеритель временного положения середины вицеоимпульсов содер жит генератор 1 импульсов, КБ-триггер 5, Э-триггер 7, элементы Н 9-10,элемент ИЛИ 13 и счетчик 14. Введение элементов НЕ 2,3, распределителя 4 импульсов, К 8-триггера 6,Э-триггера 8 и элементов И 1,12позволяет определять временное положение середины видеоимпульсов припроизвольном расположении видеоимпульсов относительно друг друга и втом числе при наложении, а также сохранить воэможнос.ть определения временного положения середины одиночного импульса. 3 ил,50 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых измерительных устройствах,5Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей.На фиг.1 приведена структурнаясхема цифрового измерителя временного положения середины видеоимпульсов; на фиг.2 в ,временные диаграммы,поясняющие его работу," на фиг.3структурная схема распределителяимпульсов.Измеритель содержит генератор 1 15импульсов, элементы НЕ 2 и 3, распределитель 4 импульсов, КБ-триггеры 5и 6, 0-триггеры 7 и 8, элементыИ 912, элемент ИЛИ 13 и счетчик 14,имеет первый 15 и второй 16 входы 20и выход 17.Вход установки в единицу КБ-триггера 5 объединен с входом элементаНЕ 2 и первым входом 15 измерителя.Вход установки в единицу КБ-триггера 6 объединен с входом элементаНЕ 3 и вторым входом 16, Выходы элементов НЕ 2 и 3 соединены с синхровходами соответственно О-триггера 7и В-триггера 8. Входь 1 установки в З 0нуль триггеров 5 - 8 объединены меж"ду собой, с входом сброса и выходомпереполнения счетчика 14 и выходом17 измерителя. Информационные входытриггеров 7 и 8 объединены между собой и с шиной единичного логического сигнала, Выход генератора 1 импульсов подключен к входу распределителя 4 импульсов, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И 9, первый вход которого соединен спрямым выходом КБ-триггера 5. Второй выход распределителя 4 импульсов подключен к второму входу элемента И 11,первый вход которого соединен с прямым выходом ВЯ-триггера 6, Третийвыход распределителя 4 импульсов подключен к второму входу элементаИ 10, первый вход которого соединенс, прямым выходом В-триггера 7. Четвертый выход распределителя 4 импульсов подключен к второму вхоцуэлемента И 12 первый вход которогосоединен с прямым выходом 0"триггера 8. Выходы элементов И 9-12 соеди 55иены, соответственно, с первым, вторым, третьим и четвертым входамиэлемента ИЛИ 13, выход которого подключен к счетному входу счетчика 14.( .4 + с /2 + С 4 +с 1,+ с, / 2д ф.2 фиксированный интервал времени от искомой точки середины между центрами двух прямоугольных видео- импульсов до формируемого выходного импульса/Ъ (требуется, чтобы ад =сопзс);мента ИЛИ. где с ,длительность первого входного импульса, поступающего на вход 15;длительность второго входного импульса, поступающего на вход 16;интервал времени между задним фронтом первого и передним фронтом второго входнь 1 х импульсов; интервал времени между зааиим фронтом последнего в рассматриваемом случае второго импульса и формируемьи импульсом. зуем выражение :фг 42- +-- ++2 4 2 2 Преобра л 3++ , - с, = сопз 1 2, 4 Распределитель 4 импульсов имеетвход 18, выходь 1 19-22 и содержит всвоем сос.таве счетчик 23 импульсов,дешифратор 24 и элементы И 25-28,Вход сброса счетчика 23 импульсовподключен к шине нулевого логического сигнала, а счетный вход счетчика23 импульсов объединен с вторыми входами элементов И 25-28. Выходы разрядов счетчика 23 импульсов соединены с входами дешифратора 24, выходы которого подключены к первымвходам элементов И 25-28 соответственно, выходы которых образуют первый19, второй 20, третий 21 и четвертый22 выходы распределителя 4 импульсов соответственно.Измеритель работает следующимобразом,Согласно фиг.2 имеем(3) 35 40 4550 55 где п - число разрядов счетчика 14,Тогда и 1=2 = 1+с - Г+Операция умножения временногоинтервала на частоту следования импульсов эквивалента заполнению этого временного интервала импульсамисоответствующей частоты,Кас следует из (3), временное положение формируемого счетчиком 14вы;.,одного импульса строго (с точностью до одного дискрета) фиксировано относительно середины междуцентрами двух исходных прямоугольных видеоимпульсов.В исходном положении КБ-триггеры5 и 6, П-триггеры 7 и 8, и счетчик14 находятся в нулевых состояниях.Импульсы с выхода генератора 1 импульсов воздействуют на вход распределителя 4 импульсов, который вырабатывает четыре серии импульсов, сдвинутых друг относительно друга во.времени. Так как на первые входыэлементов И 9-12 поступают нулевыелогические сигналы (все триггеры5-8 обнулены), то эти элементы непропускают импульсы на входы элемента ИЛИ 13 и далее на счетныйвход счетчика 14.С появлением первого импульса навходе 15 (фиг,2) по его переднемуфронту КЯ-триггер 5 устанавливаетсяв единичное состояние. При этом навыходе элемента НЕ 2 устанавливаетсянулевой логический сигнал, но 0-триггер 7 осевого состояния не изменяет,т.е. остается в нулевом состоянии.КЯ-триггер 6 и Р-триггер 8 такжесохраняют нулевые состояния. В результате того, что на первый входэлемента И 9 поступает единичный логический сигнал с прямого выходаКБ"триггера 5 и на второй вход элемента И 9 поступают импульсы с первого выхода распределителя 4 импульсов, на выходе элемента И 9 формируются импульсы с частотой 1/4 ей,которые через элемент ИГИ 13 прохо 5 10 15 20 25 30 дят на счетный вход счетчика 4 исуммируются в нем. Остальные элементы И 1 О - 12 импульсы не пропускают,По заднему фронту первого импульса на виходе элемента НЕ 2 формирует-.ся положительный перепад напряженияи П-триггер 7 устанавливается в единичное состояние.В результате элемент И 10 также начинает пропускатьимпульсы частотой /4 Г с третьеговыхода распределителя 4 импульсов навход элемента ИЛИ 3 и далее насчетный вход счетчика 14. При такомсостоянии схемы счетчик 14 заполняется импульсами с частотой 1/2 К.С появлением второго импульса навходе 16 по его переднему фронтуКЯ-триггер 6 устанавливается в единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с второго выхода рас:пределителя 4 импульсов через элемент И 1 на третий вход элементаИЛИ 13 и далее на счетный вход счетчика 4. На выходе элемента НЕ Э устанавливается нулевой логический сигнал. Р-триггер 8 своего состоянияне изменяет и остается в нулевомсостоянии. При таком состоянии схемы счетчик 14 заполняется импульсамис частотой 3/4 Г,По заднему фронту второго импульса(вход 16) 0-триггер 8 устанавливаетсяв единичное состояние и разрешает прохождение импульсов с частотой 1/4 Гс четвертого выхода распределителя 4импульсов через элемент И 12 на четвертый вход элемента ИЛИ 13 и далеена счетный вход счетчика 14. Приэтом состоянии схемы (все триггеры5-8 находятся в единичных состояниях) счетчик 14 заполняется импульсами с частотой Е,Импульсом переполнения счетчика14 все триггеры 5-8 сбрасываются внулевое состояние, счетчик .14 такжепереходит в нулевое состояние и навыход 17 выдается рабочий импульс,временное положение которого сдвинуто относительно искомой точки междуцентрами первого и второго импульсовна время 1(2 сопв, Распределитель 4 импульсов работает следующим образом.б 10 15 20 35 ао 45 50 66 входом элемента ИЛИ, выход второгоВ-триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом эле" мента ИЛИ. 5 14Иа вход 18 непрерывно подаются им" пульсы от генератора 1 импульсов, а двухразрядный двоичный счетчик 23 импульсов непрерывно работает в ре" жиме счета с коэффициентом пересчета 4. Дешифратор 24 выделяет последовательно повторяющиеся четыре состояния счетчика 23 импульсов и управляет элементами И 25-28, которые стробируются входными импульсами, в ре" зультате чего на выходах 19-22 формируются четыре последовательности, сдвинутых друг относительно друга во времени, импульсов с частотой 1/4 Е.Как видно из фиг.1, схема цифрового измерителя временного положения середины видеоимпульсон симметрична относительно входов 16 и 15 в результате чего. исходные импульсы могут располагаться во времени про" извольно, т.е. второй импульс (по входу 16) может опережать первый, импульсы могут накладываться друг на друга произвольным образом. Таким образом, схема инвариантна от,носительно временного расположения исходных импульсовИзмеритель может работать и в режиме оределення временного положе. ния середины одного прямоугольного видеоимпульса, подаваемого на любой из двух его входов 15 или 16.Для этого на один (любой/ вход подается исхоцный импульс, а на другой вход - нулевой логический сигнал. Работа из,мерителя в этом режиме аналогична предыдущему режиму, только соответствующие КБ-триггер и В-триггер, подключенные к входу, па который подается логический "О", все время будут находиться в нулевых состояниях и счетчик 14 будет заполняться им, пульсами с частотой 1/4"1 и /2 Г в соответствующие интервалы времени, Временное положение выходного импульса (выход 17) сдвинуто относи 1)тельно середины исходного импульса на постоянное время задержки с,22- - = сопзГВозможен еще один режим определения временного положения середины одного прямоугольного видеоимпульса, Для этого необходимо объединить входы 15 и 16 и подать на них исходный имльс. В результате на выходе 17 сформируется выходной импульс,49937 б временное положение которого сдвинуто относительно середины исходного импульса на постоянное время эажерж 1ки с = 2 -- = сопят.ЗйИспользование измерителя позволяет определить временное положение середины между центрами двух прямоугольных видеоимпульеов при сохранении возможности определения временного положения середины одного прямоугольного вкдеоимпульса, т. е. достичь расширения функциональных возможностей. формула изобретения Цифровой измеритель временного положения середины видеоимпульсов, содержащий последовательно соединенные КЯ-триггер, первый элемент И,элемент ИЛИ и счетчик, выхд пере"полнения которого объедин.;, с выходом измерителя и входом ус ".ановки в"О" первого КБ-триггера, , такжегенератор импульсов, первый Р-триггер и второй элемент И, выход которо"го соединен с вторым входом элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с цельл расширения функциональных возможностей, в него введены третий и четвертый элементы И, второйКБ-тригг:,р и второй 0-триггер, входы установки в "О которых объедилены с выходом измерителя входомустановки в "О" первого П-триггера и входоМ сброса счетчика, два элемента НЕ и распределитель импульсов,вход которого подключен к выходугенератора импульсов, а четыре выхода - к вторым входам соответствующих четырех элементсв И причем входпервого элемента НЕ объединен с входом установки в "1" первого КБ-триг.гера и первым входом измерителя, авыход - с синхровходом первогоЭ-триггера, вход второго элемента НЕобъединен с вторым входом измерителя и вхдом установки в "1" второ"го КБ-триггера, а выход соединен ссинхровходом второго В-триггера, выход первого Р-триггера подключен кпервому входу второго элемента И,выход второго КБ-триггера подключенк первому входу третьего элемента И,выход которого соединен с третьимаказ 6964/46 Тираж 772 ПодписноеН 10 П 1 И Государственного комитета по изобретениям и откр113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. и и водственно-полиграфическое п иям при ГЕНТ СССР