Преобразователь время-код

(51) 5 С 04 Р 10/04 6 ж " ю.ф:1 ф1 ф гад 1:/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР 1(56) Авторское свидетельство СССР Р 1251707, кл. С 04 Г 1 О/04, 1984. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВРЕИЯ - 1(ОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиолокации, ядерной физике при измерении и преобразовании временных интервалов. Целью изобретения является повышение стабильности временной шкалы преобразователя время - код. Преобразователь время -код содержит опорный генератор 17, формирующие триггеры 13 и 20, блоки 15 и 18 устранения неоднозначности отсчета, элементы И 14, 16, 22, элемент 21 задержки, элемент ИЛИ 24, преобразователь 25 масштаба времени, ключ 19, счетчики 23 и 26 импульсов. В преобразователь введены дополнительный генератор 1 импульсов, ЙБ- триггер 3, элементы И 2, 4, 5, 8, 9, 10, 27, 28, элементы ИЛИ 7 и 12, одновибратор б, счетчики 30 и 31 импульсов, арифметико-логическое устройство 29, цифроаналоговый преобразователь 11. Цель изобретения достигается за счет введения новых элементов и образования новых связей между всеми элементами устройства. 2 ил.дмеднИзобретение относится к измеритель- вым входом элемента И 22, второи ной технике, может быть использовано вход которого соединен с прямым выхов радиолокации, ядерной Физике при дом блока 18, инверсный выход которо- измерении и преобразовании временных 5 го соеден с третьим входом элеменинтервалов и является усовершенство- та И 16, выход которого соединен с ванием изобретения по авт. св. первым входом счетчика 23 импульсов, В 1251707. выход элемента И 22 соединен с пернЦелью изобретения является повыще- вым входом элемента ИЛИ 24, второи ние стабильности коэффициента преоб О вход которого соединен с выходом эле;разования преобразователя время - код, мента И 14, выход элемента ИЛИ 24 соеНа фиг. 1 представлена Функцио динен с входом преобразователя 25 нальная схема преобразователя время - маснтаба времени, выход которого соекод; на Фиг, 2 - временье диаграммы динен с вторым входом ключа 19, выход работы преобразователя, которого соединен с первым входомПреобразователь время - код содер- счетчика 26 импульсов, второй вход жит генератор 1 импульсов, первый вы- которого соединен с вторыми входами ход которого соединен с первым входом счетчика 23 импульсов, триггеров 13н 13 1н . элемента И 2, второй вход которого и 20 и вене щинои Сброс, прямои соединен с инверсным выходом ЕБ-триг О выход триггера переполнения счетчика гера 3, вторым входом элемента И 4, 26 импульсов соединен с третьим вхопервым входом элемента И 5 и входом дом счетчика 23 импульсов и третьимч одновибратора 6, второй выход генера- входом элемента И 27, инверсныи вытора 1 импульсов соединен с первым ход триггера переполнения счетчика входом элемента И 4, выход которого 25 26 импульсов соединен с третьим вхосоединен с первым входом элемента дом элемента И 28 и первым входом ИЛИ 7, второй вход которого соединен арифметико-логического устройства 29, с выходом элемента И 8, первый вход информационные входы которого соедикоторого соединен с внещней ниной иены с информационными выходами счет- "Стоп", второй вход элемента И 8 сое чика 26 импульсов, первый вход втородинен с прямьм выходом 1 Б-триггера 3 го Формирующего триггера 20 соединен и первым входом элемента И 9, второй с выходом элемента ИЛИ 7, последний вход которого соединен с внещней ши- разряд счетчика 23 импульсов соединен ной "Старт", Е-вход ВБ-триггера 3 с вторым входом элемента И 5, выход соединен с внешней ниной "1(онтроль" когорого соединен с первыми входамиф 35Б-вход ЕБ-триггера 3 соединен с выхо- элементов И 27 и 28 и вторым входом дом элемента И 10 и входом управленияарифметико-логического устройства 29, цифроаналогового преобразователя 11, вьход элемента И 28 соединен с вховыход элемента И 9 соединен с первым дом счетчика 30 импульсов, выход элевходом элемента ИЛИ 12, второй вход 40 мента И 27 соединен с входом счетчикоторого соединен с вьгходом элемента ка 31 импульсов, выходы счетчиков И 2, выход элемента ИЛИ 12 соединен 30 и 31 импульсов соединены с первым с первым входом первого Формирующего / и вторым входами элемента И 10 и втотриггера 13, выход которого соединен рыми входами элементов И 28 и 27 сос первым входом элемента И 14 и пер ответственно, выход одновибратора 6 вым входом блока 15 устранения неод- соединен с входами управления счетчинозначности отсчега, инверсньп выход ков 30 и 31 импульсов и третьим вхокоторого соединен с вторым входом дом арифметико-логического устройстэлемента И 14, прямой выход блока 15 ва 29, выходы которого соединены с соединен с первым входом элемента 50 информационными входами цифроаналого- И 16, второй вход которого соединен вого преобразователя 11, выход котос выходом опорного генератора 17, рого соединен с входом управления первым входом блока 18, первым вхо- преобразователя 25 масщтаба времени, дом ключа 19, вторим входом блока 15, выходы счетчиков 23 и 26 являются вывторой вход блока 18 устранения неод ходом преобразователя время - код.55нозначности отсчета соединен с выхо- Преобразователь время - код рабодом второго Формирующего триггера 20 тает следующим образом, и входом элемен.а 21 задержки, выход В исходном состоянии перед началомэлемента 21 задержки соединен с пер- цикла измерения импульс, поступающий5 15 по шине "Сброс", устанавливает в нулевое состояние формирующие триггеры 13 и 20 и счетчики 23 и 26 импульсов. С приходом стартового импульса срабатывает формирующий триггер 13 и блок 15 устранения неоднозначности отсчета, при этом происходит точная синхро низация начала измеряемого интервала с импульсами опорного генератора 17. Выходной импульс с блока 15 разрешает импульсам опорного генератора 17 поступать через элемент И,16 на вход счетчика 23 импульсов. Элемент И 14 осуществляет выделение отрезка времени С между передними Фронтами стартового импульса и первого следующего за ним импульса опорного генератора 17. С приходом стопового импульса срабатывает триггер 20, обеспечивая на выходе блока 18 точную синхронизацию с импульсами опорного генератора 17 конца измеряемого временного интервала. При этом выходной импульс блока 18 прекращает поступление импульсов опорного генератора 17. через элемент И 16 на счетный. вход счетчика 23 импульсов. Выходной импульс Формирующего триггера 20, задержанный элементом 21 задержки, поступает на вход элемента И 22, на выходе которого происходит выделение отрезка временимежду передними Фронтами импульсов опорного генератора 17 и сигнала "Стоп". Выходные импульсы й,1 и йэлементов И 14 и 22 через элемент ИЛИ 24 поступают на вход,преобразователя 25 масштаба времени, а затем увеличенные в К раз по длительности с выхода преобразователя масштаба времени - на вход ключа 19, разрешая импульсам опорного генератора 17 проходить через ключ 19 на первый вход счетчика 26 импульсов.- Когда + рТ, где Т - период опорного генератора 17, возникающий в счетчике 26 импульс переполнения поступает на третий вход счетчика 23 импульсов и первый вход элемента И 27.Для стабилизации коэффициента преобразования 1( предусмотрен режим "1(онтроль". Принцип работы предлагае,мого преобразователя основан на том,что в режиме "1(онтроль" при поступлении на вход преобразователя время - ,код одинаковых по величине временных интервалов, на входе преобразователя после сложения домеряемых временных отрезков стартового и стопового кана 62893 6лов образуются временные интервалы,равные Т = Т/И или Т 1 =- Т+Т/И, гдеТ - период опорного генератора; 111 - целое число. Образование временных интервалови Тд зависит от того,икак попадает начало измеряемого временного интервала на входе преобразователя относительно импульсов опорного генератора: если в первую половинупериода - ТА, если во вторую половинупериода - Т,(, Емкость адресного счетчика, подключенного к выходу интерполятора, равна коэффициенту преобразования преобразователя 1(, т,е, при по"даче на вход преобразователя временного интервала, равного Т, все триггеры этого счетчика срабатывают, возникает импульс переполнения.20 Поэтому, когда на вход адресногосчетчика поступают временные интервалы, равные Тк или Т, счетчик Фикси-.рует одно и то же значение толькопри одном условии: когда коэффициент 25 преобразования точно равен К, Это об-стоятельство используется в работеустройства стабилизации коэфФициентапреобразования. При этом .стабильностькоэффициента преобразования опреде ляется только стабильностью периодаопорного генератора. Поскольку частота опорного генератора не синхронизована с частотой генератора импульсов, то приход на вход преобразователя временных интервалов, равных Тк иТ, случаен и равновероятен при И=2.В режиме "1(онтроль" предлагаемыйпреобразователь работает следующимобразом.Па внешней ыине "1(онтроль" поступает сигнал, переключающий ЦБ-триггер 3, выходной сигнал которого бло 11 11кирует поступление импульсов Старти "Стоп" на вход преобразователя 45 время - код, Сигнал с инверсного выхода ЕБ-триггера 3 открывает элементИ 2 и 4, разрешая импульсам "Старт"и "Стоп" с выхода генератора 1 импульсов поступать через элементы ИЛИ12 и 7 на вход преобразователя время - код, Выходной сигнал КБ-триггера 3 запускает одновибратор б, выходной импульс которого устанавливает висходное состояние счетчики 30 и 31 55импульсов и арифметико-логическоеустройство 29, Кроме того, сигнал синверсного выхода ЕБ-триггера 3 открывает элемент И 5, разрешая импульсам "Готовность кода" с выхода послепнего триггера счетчика 23 импульсов проходить на счетчик ЗО импульсов, если на вход преобразователи 25 масштаба времени поступил короткий временной интервал Т, или на счетчик 31 импульсов, если на вход преобразователя 25 масштаба времени поступий длинный временной интервал Т. В прюцессе работы устройства в контройьном режиме импульсы "Готовность кода" через элемент И 5 поступают на второй вход арифметика-логического, устройства 29, где производятсч суммирование или вычитание и-разрядного кода, подаваемого на информаци" онные входы арифметика-лагического устройства 29 са счетчика 2 б импульсов, После заполнения счетчиков ЗО и 31 импульсов срабатывает элемент И 10, выходной импульс которого, поступая на управляющий вход цифроаналогового преобразователя 11, разрешает преобразовывать результирующий и-разрядный кад в аналоговую величину, которая управляет коэффициентом преобразования преобразователя 25 масштаба времени, выходной импульс элемента И 1 О восстанавливает ЙБ-триггер 3, включая преобразователь вр мя - код в рабочий рМким. С приходом внешнего управляющего сигнапа Контроль" цикл рабаты устройства повторяетсяПредлагаемый преобразователь реализован на интегральвь 1 х микросхемахсерии К 155, Е 555 К 572. Блоки 15и 18 устрайения неоднозначности отсчета могут быть выполнены на двухпоследовательна соединенных Э-триггерах. В качестве элементов И 2, 1 5,8 10, 14 16 22, 27, 23 и элементов ИЛИ 7, 12, 24 использованы микросхемы К 155 ЛАЗ, аднавибратар 6 можетбыть построен на Е 155 АГЗ, счетчики23, 26, ЗО, 31 импульсаз - на К 155ИЕ 6, арифметика-логическое устройство29 - на К 573 РФ 1, цифроаналоговыйпреобразователь 11 - на К 572 ПА 1,ВБ-триггер 3 - на К 155 ТИ 2 генера 9 50тар 1 импульсов - на К 155 АГЗ,Использование предлагаемого преобразователя реализующего. способ стабилизации коэффициента преобразования интерполяцианного преобразовате ля время - код, позволяет улучшить стабильность коэффициента преобразованич на порядок. формула изобретенияПреобразователь время - код по авт.св, Р 1251707, о т л и ч а ю " щ и и с я тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента преобразования преобразователя, в него введены дополнительный генератор импульсов, КБ-триггер, восемь элементов И, два элемента ИЛИ, адновибратар два счетчика импульсов, арифметико-логическое устройство, цифроаналоговый преобразователь, первый выход генератора импульсов соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом 1 Б-триггера, первым входом пятого элемента И, входом одновибратора и вторым входом четвертога элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходам второго элемента И, первый вход которого соединен с внешней шиной "Стопц, первый вход первого элемента И соединен с вторым входом второго элемента И и прямым выходом ЕБтриггера, Е-вход которого соединен с ,внешней шиной "Контроль" Б-вхад КБ- триггера соединен с выходом восьмого элемента И и входом управления цифроаналогового преобразователя, второй вход первого элемента И соединен с внешней ниной пСтарт", выход червого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом первого формирующего триггера преобразователя время - кад, первый вход второго Формирующего триггера соединен с выходом второго элемента ИЛИ, выход последнего триггера счетчика грубого измерения соединен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с первыми входами шестого и, седьмого элементов И и вторым входом арифметика-логического устройства, выходы шестого и седьмого элементов И соединены с входами первого и второго счетчиков импульсов соответственно, выходы первого и второго счетчиков импульсов соединены с первым и вторым входами восьмого элемента И и вторыми входами шестого и седьмого элементов И соответственно, выход однавибратора соединен с входами управления первого и второго счетчиков имСоставитель С,1( Техред М.Ходани т ектор Т.Палий Редакт каз 1064 тираж 350 ПодписноеИИПИ Гос та по изобрегениям и открытиямЖ, Рауюская наб.д. 4/5 НТ СССР ударственного комите 113035, Москва оиэводственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,101 9 1562393пульсов и с третьим входом арифмети- " ми входами шестого и седьмого элемен ко-логического устройства, выходы тов И соответственно, третий вход которого соединены с информационными седьмого элемента И соединен с первходами цифроаналогового преобраэова- вым входом арифметико-логического теля, выход которого соединен с вхо- устройства, информационные выходы5дом управления преОбразователя масш- счетчика точного измерения преобраэотаба времени, прямой и инверсный вы- вателя время - код соединены с инфорходы триггера переполнения счетчика мационными вхьдами арифметико-логи- точного измерения соединены с третьи ческого устройства.