Каскадный рециркуляционный преобразователь код время

)ю Н 03 ИЗОБ ПИСАН ИЯ оналяцио ной ма-время ементе р-мульлемент формик,. Шикода", ент 11 второй ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТРО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) КАСКАДНЫЙ РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД - ВРЕМЯ(57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники им можетбыть использовано для преобразования кода в длительность электрических сигналовнаносекундного диапазона в экспериментальной физике, оптической дальнометрии,при определении параметров интегральных,микросхем и т.д а также в кодоуправляемых источниках образцовых временных интервалов. Цель - повышение точностипреобразования - достигается тем, что вкаскадный рециркуляционный преобразоИзобретение относится к области. контрольно-измерительной техники и может быть использовано для преобразования кода в длительность электрических сигналов наносекундного диапазона в экспериментальной физике, оптической дальномерии, в системах обогащающего контроля, при определении параметров интегральных логических микросхем и т,д., а также в,кодо- управляемых источниках образцовых временных интервалов.Цель изобретения заключается в повышении точности преобразования. ватейь код-время, содержащий основной малоразрядный преобоазователь код-.время выполненный на первом и втором элементах, селекторе-мультиплексоре, КЯ-триггере, первом элементе ИЛИ, первом формирователе импульсов,. шине "Запуск", дискретном элементе задержки, втором элементе ИЛИ, втором формирователе импульсов, вход которого соединен с шиной "Запуск", и дополнительный малараэрядный преобразователь код-время, выполненный аналогично основному, но в котором первый и второй формирователи импульсов отсутствуют, но он содержит третий элемент ИЛИ, введен четвертый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом его первого элемента И второй вход - с вторым, входом его третьего элемента И, выход - с З входом его элемента задержки и с вторым входом его первого элемента ИЛИ, третий вход которого подключен к выходу третьего элемента И основного малоразрядного преобразователя код-время. 1 ил. На чертеже приводится функци ноя схема многокаскадного рециркул ного преобразователя код-время.Преобразователь содержит основ лоразрядный преобразователь код (МПКВ) 1, выполненный на первом эл И 1, второй элемент И 2, селекто типлексор 3, ЯЯ-триггер 4, первый э ИЛИ 5, элемент задержки 6, первый рователь импульсов 7, шина 8 "Запус на 9 "Старшие разряды входного счетный блок 10, дискретный элем задержки, шина 12 "Установка 0", элемент ИЛИ 13, третий элемент И 14, второй формирователь импульсов 15, дополнительный малоразрядный преобразователь код-время П, в котором первый 7 и второй 15 формирователи импульсов отсутствуют, ио он содержит элементы ИЛИ 16, 17,Работает преобразователь следующим образом.Перед началом преобразования сигналом "Установка 0" счетные блоки 10 устанавливаются а состояние "логивский ноль". Одновременно сигналом "Установка О" ЙЯ-триггеры 4 по инверсным выходам устанавливаются в состояние "логическая единица", по прямым выходам - в состояние "логический нуль". Тем самым осуществляется "запирание" вторых элементов И 2 и "отпирание" первых элементов И 1.Затем иа шинах 9 устанавливается значение преобразуемого кода, описываемого е разрядами позиционного двоичного кода (ЙДК), причем на шинах 9 основного преобразователя 1 устанавливается группа из гл 1 старших разрядов преобразуемогокодаа иэ шинах 9 дополнительного преобразователя И - группа из п 12 младших разрядов преобразуемого кода. Групппа из а 1 старших разрядов преобразуемого кода фиксируется в счетном блоке 10 основного малордзрядиого преобразователя ксд-время, а группа из пц младших разрядов преобразуемого кода фиксируется, в счетном блоке 10 дополнительного малоразряднога преобразователя П код-время,По сигналу "Запуск" на шине 8, первый форировае импульсов 7 врабатвает прямоугольный импульс образцовой длительности ЬЛ 1 2Л, а второй формирователь импульсоа 15 -Ь 1. Значение Ьвыбирается исходя из требуемой точности преобразования код - время и определяет дискретность преобразования.Прямоугрльиый импульс образцовой длительности Л 11 ьводится ьо временной рециркулятор основного малоразрядиого преобразователя код-время, образованный первым элементом ИЛИ 5, первым элементам И 1, дискретным элементом задержки 11, селектором-мультиплексором 3, элементом задержки 6, после чего начинается процесс рециркуляции.При первой рециркуляции на выходе первого элемента ИЛИ 5 вырабатывается ИМПУЛЬС дЛИтЕЛЬИОСтЬЮ 1 х 1 = 611.При второй рециркуляции на выходе первого элемента ИЛИ 5 (выход временного рециркулятора) вырабатывается импульс ДлйтЕЛЬНОСТЬЮ 1 х = У 1 + э.з,1= 2411, ГДЕЬ.з.1 - ВРЕМЯ ЗаДЕРжКИ ЭЛЕМЕНта ЗаДЕРжКИ 6, причем необходимо, чтобы Ь,зл = Ь 1.Одновременно элемент задержки 6 должен обладать высокой стабильностью и вносить минимально возможные искажения при задержке импульсов.Таким образом, при каждой рециркуляции исходный импульс образцовой длительности ЬИ последовательно расширяется иа одну и ту же величину ь.зл = Ь с. Одновременно счетный блок 10 по своему счетному входу осуществляет подсчет (фиксацию) числа рециркуляцийпри этом селектормультиплексор 3 (благодаря соединению своих управляющих входов с соответствующими управляющими выходами счетногоблока 10) по мере заполнения счетного блока 10 осуществляет последовательное переключение отводов дискретного элементазадержки 11, Дискретный элемент задержки 11 выполнен с п 1 = 2" - 1 отводами (в 1 одновременно равно и числу оазрядоа счетного блока 10 по своему счетному входу), причем дискретность задержки между отво-25 дами должка бытыз.1Ь 11. Полное времязадержки дискретного элемента задержки 11, то есть от первого отвода до п 1 равно Т 1 =. п 1 Ь.1. 30 35 40 45 50 55 Логика переключения оводов дискретного элемента задержки 11 следующая,Например, при первой рециркуляции в счетном блоке 10 по его счетному входу зафиксируется число, равное единице, которое посредством селектора-мультиплексора 3 соединяет первый отводдискретного элемента задержки 1.1 (имеющего задержку 1 зл) с первым входом первого элемента И 1. Поэтому импульс длительностью та = Ьт 1 задерживается в дискретном элементе задержки 11 на время Ьл, При второй рециркуляции импульс дли- тЕЛЬИОСтЬЮ 1 х = Ьх 1 + Ь,зЛ = 2 611 ЗадЕр 1живается в дискретном элементе задержки 11 уже на время 2 тз 1. Таким образом, по мере увеличения числа рециркуляции и, соответственно, по мере увеличения содержимого Счетного блока 10 по его счетномувходу селектор-мультиплексор 3 переключением отводов дискретного элемента задержки 11 осуществляет последовательное изменение времени его задержки (изменение периода рециркуляции временного рециркулятора) от Ь 1, до и 1 Ь 1,Процесс рециркуляции ао временном рециркуляторе происходит до тех пор, пока число рециркуляций, зафиксированных в счетном блоке 10 по своему счетному входу, не станет равным значению преобразуемого кода, описываемого в 1 разрядами ЦДК,ЗафИКСИРОВаННОМУ ПО ИНфОРМаЦИОННЬ 1 М ВРЕМЯ Сэ.э,г - Ь С (ПРОЦЕСС РЕЦИРКУЛЯЦИИ входам в счетном блоке 10. В момент равен- проходит аналогично описанному выше). В ства на информационном выходе счетного момент равенства числа рециркуляций, блока 10 вырабатывается импульсный.сиг-. зафиксированных по счетному входу в нал, который посредством ВЗ-триггера 4 вы счетном блоке 10 дополнительно преобрарабатывает разрешающий сигнал на второй зователя И, числу ф на выходе второго элеэлемент И 2 и запрещающий на первый мента И 2 вырабатывается импульс элемент И 1, т.е. первый элемент И 1 запи - йЬс кото ый рается и процесс рециркуляции во времендлигельностью сх = сх + пг Ь с, кото ый ном Рециркуляторе прекращается, а второй 10 через элемент ИЛИ 17 дополнительного элемент И 2 открывается (так как на его пРеобразователя И поступает на шину 18, третьем входе "логическая единица" от вто- Если же Р 1 " О и Рг - О. то на шине 18 рого элемента ИЛИ 13), и на его выходе импульсный сигнал отсутствует,так как втовырабатывается импульсный сигнал д Рые элементы И 2 закрыты, Р 16 1 - :Ц 2 1 - 1), причемф 1 макс 21-1- п 1, тий элемент И 14 открыт и импульсный сигОдновременно на инверсном выходе вто- нал образцовой длительности Ь с от второго рого элемента ИЛИ 13 - состояние "логи- формирователя импульсов 15 вводится во ческий ноль", поэтому третий элемент И 20 временной рециркулятор дополнительного 14 "закрыт", второй элемент И 2 "от- преобразователя И, где осуществляется крыт" и импульсный сигнал длительно- последовательное его расширение на вестью с хр =Р 1 Ьсс поступает на второй вход у сэ,э.г = Ь с спроцесс рециркуляцииГ элемента ИЛИ 16 дополнительного мало- осуществляется аналогично описанному РазРядного преобразователя И код-время 25 выше), в резУльтате на шине 18 вырабатываОписанный процесс происходит при усло- ется импульсный сигнал длительностью вии, чтор 1 ФО, рг Ьс.Прирс = О на инверсном выходе второго При ф 1 Ф О, а Рг = 0 второй элемент И 2 элемента ИЛИ 13 - состояние "логическая дополнительного преобразователя И заединица", а на прямом - "логический нол . 30 крыт, а второй элемент И 2 основного преобпоэтомутретийэлементИ 14 открыт,второй Разователяи третий элемент И 14 элемент И 2 закрыт и прямоугольный и, .дополнительного преобразователя И открыпульс образцовой длительности Ь с, выр ты и на шине 18 вырабатывается импульсбатываемый вторым формировател , ный сигнал длительностью р 1 Ьс 1, импульсов 15 поступает на третий вход пер 35 В общем случае длительность импульсвого элемента ИЛИ 5 дополнительного пр- ного сигнала, вырабатываемого на шине.18, образователя И. т.е. результат преобразования кода в длиВ дополнительном малоразрядном пре. тельность имеет вид образователе И код-время значение време-у"1 Ьс 1+ Д Ьс), при р 1 ФО и Д ФО ни;задержки элемента задержки 6 должно 40ф 1 Ь с 1, при Р 1 0 а А = О быть сэ.э,2=Ьс, Дискретный элемент задер- сх . /Ъ Ьс, приР 1 =О и Рг Ф О жки 11 выполнен с пг = 2 - 1 Саг одновреВ 1 менно равно и числу разрядов счетногоТак как ЬС 1=2 ЬС =блока 10 по своему счетному входу) и ди СКРЕТНОСТЬЮ ЗадЕржКИ МЕжду ОТВОдаМ .45 - (Ф (Амакс+1)В 2) ЬС, ПРИР 1 ЭОсэ.гЬс, причем первый отвод имеет время и ргФО задержки с э,г 1 р 1 макс Ьс 1+ Ьс второй - сх = ф 1 Щмакс +1) Ьс, прир 1 эО С э.22 Р 1 макс ЬС 1+ 2 ЬС трЕтИй Сэ.гЗ ф 1 макс Х А хЬс 1+ 3 Ьсит.д., а полное время задерж-Р 2 Ьс пРиР 1 =0 и А ФО ки, т.е. от первого до п 2-го отвода тг 0, прир 1 =О и фг =050. Ь пг лг + 1 В виду того, что при ф 1 0 и Д ФО вп 2 фснакс с 1+ 2 Ьс. В случае предлагаемом преобразователе сх =Р 1 Ьс+ Р 1 ээ 0 и Рг Ф 0 (ф 2 1 - (2 -1, причем +А Ьс а в случае преобразователя-прототиДмакс - 2 г"1=пг, ВО ВРЕМЕННОМ рвцИР па прир 1 ФО и Рг ФО куляторе дополнительного МПКВ 16 осуществляется рециркуляция импульса ф1 предлагаемый преобразователь будет обла- дЛИтЕЛЬНОСтЬЮ Схк 1 С ПОСЛЕдОВатЕЛЬНЫМ дать на Ьс меньшим значением методичерасширением в каждой из рециркуляций наской погрешности преобразования, чем преобразователь-прототип.Таким образом, цель изобретения - повышение точности преобразования достигнута.Заметим, что счетные блоки 10 соответвенно основного и дополнительного преобразователей и П могут быть выполнены либо на счетчике импульсов, блоке сравнения кодов и регистре памяти, либо на счет. чике импульсов; блоке элементов НЕ и реверсивном счетчике.Первый формирователь импульсов 7 и вторые формирователи импульсов 15 основного преобразователя могут быть выполнены на элементе Н Е, выход которого через элемент задержки (например, через линию задержки на радиочастотном кабеле) соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к входу элемента НЕ и к входу формирователя, а выход соединен с выходом формирователя. Формула и зоб рете ни я Каскадный рециркуляционный преобразователь код - время, содержащий основ. ной .и дополнительный малоразрядные преобразователи код - время, каждый иэ которых выполнен на первом элементе И, первый вход которого объединен с первым входом второго элемента И и соединен с выходом селектора-мультиплексора, второй вход соединен с инверсным выходом ВЗ-триггера, элементе задержки, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, счетном блоке, группа информационных входов которого является шинами соответствующих разрядов входного кода, счетный вход соединен с выходом первого элемента ИЛИ и объединен с входом дискретного элемента задержки, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам селектора мультиплексора, управляющие входы которого соединены с соответствующими управляющими выходами счетного блока, информационнйй выход которого подключен к Я-входу ЯЗ-триггера, й-вход которого является шиной "Установка 0" и объединен с входом установки в ноль счетного 5 блока, а прямой выход ЯЯ-триггера соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого соединен с прямым выходом второго элемента ИЛИ, входы которого объединены с соответствующими ин формационными входами группы счетногоблока, а инверсный выход подключен к первому входу третьего элемента И, основной малораэрядный преобразователь код - время содержит также два формирователя им пульсов, вход первого из которыхобъединен с входом второго формирователя импульсов и является шиной "Запуск", а выход соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, третий вход которого объе динен с входом элемента задержки и подключен к выходу первого элемента И, выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом третьего элемента И, а дополнительный малораэрядный преобра,зователь код - время содержит также третий элемент ИЛИ, первый вход котороо подключен к выходу третьего элемента И, второй вход - к выходу второго элемента И, а выход является выходной шиной, ЗО второй вход третьего элемента И дополнител ьного малоразрядного и реобразователя код - время подключен к выходу второго элемента И основного малоразрядного преобразователя код - время, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияточности преобразования, в дополнительный малораэрядный преобразователь код - время введен четвертый элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом его 40 первого элемента И, второй вход - с вторымвходом его третьегО элемента И, выход - с входом его элемента задержки и с вторымвходом его первого элемента.ИЛИ, третийвход которого подключен к выходу третьегоэлемента И основного малоразрядногопреобразователя код - время.1709529 Составитель В. СолодоваТехред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая едактор Н. Ко Зека изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 37 Тираж Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб.; 4/5