Преобразователь код-временной интервал

(19) 51) Н ОЗМ 1 ГОСУДАРСТВЕН ПО ДЕЛАМ ИЗО КОМИТЕТ СССРКИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЬ:ЛЬСТВУ 4 .ф 1Ъ1"ф 334 М Я(54)(57) 1, ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОД- .ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ, содержащий регистр, входы которого соединены ссоответствующими входными шинами,а выходы через блок вентилей с соответствующими установочными входамисчетчика импульсов, выход которогоподключен к первому входу первогоформирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход. которого соединен с первым входом элемента И,выход которого соединен со счетнымвходом счетчика импульсов, и генератор опорной частоты, первый выходкоторого соединен со вторым входомэлемента И, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышен)1 я точности,в него введены второй формировательимпульсов, инвертор, второй триггер,и синхронный делитель частоты, первыйвход которого соединен с первым вьг.ходом генератора опорной частоты, апервый выход - с тактовым входом блока вентилей, единичным входом первого триггера и входом инвертора, выход которого соединен с .первым входомвторого формирователя импульсов, выход которого соединен с единичнымвходом второго триггера, выход которого подключен к первой выходной шине, а нулевой вход - к выходу первого формирователя импульсов, второйвход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов, вторымвыходом генератора опорной частоты,и вторым входом синхронного делителячастоты, второй выход которого соединен с тактовым входом регистра,при этом вторая выходная шина соединена. с выходом элемента И,2. Преобразователь по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что каждый формирователь импульсов выполнен на двух Э -триггерах и двухэлементах И-НЕ, причем информационный вход первого З-.триггера соеди"нен с шиной логической единицы, апервый вход формирователя импульсовсоединен с тактовым входом первого.3-триггера, прямой выход которогосоединен с информационным входом второгоЗ -триггера, выход которогосоединен с первым входом первогоэлемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом формирователя имлпульсов, первым входом второго элемента И-НЕ и нулевым входом первого. Э-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом второгоэлемента И-НЕ, выход которого соединен с нулевым входом второго Р -триггера, тактовый вход которого соеди"нен с вторым входом первого злемен"та И-НЕ и вторым входом формирователя импульсов.1 элемент задержки и формирователь импульсов ), систематическая погрешность преобразования из-эа использования обратного кода вместо дополнительного, значительная случайная погрешность из-за несинхронности тактовых импульсов с импульсами генератора опорной частоты.Последняя составляющая погрешности является наиболее .трудно устранимой, поскольку накопление временной задержки в счетчике и логической части устройства приводит к возникновению случайной погрешности из-за синхронизации выходных импульсов с различными импульсами тактовой частоты и возникновению ущербных импульсовна выходе формирователя даже в том случае, если в качестве формирователя используется цифровая логическая схема.Цель изобретения " повышение точности.ПоСтавленная цель достигается тем, что в преобразователь код-временной интервал, содержащий регистр, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, а выходы - через блок вентилей с соответствующими. установочными входами счетчика импульсов, выход которого подключен к первому входу первого формирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, и генератор опорной частоты, первый выход которого соединен с вторым входом элемента И, введены второй формирователь импульсов, инвертор, второй триггер и синхронный делитель частоты, первый вход которого соединенс первым выходом генератора опорной частоты,а первый выход -с тактовым входом блока вентилей, единичным входом первого триггера и входом инвертора, выход которого соединен с первым входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с единичным входом второго триггера,выход которого подключен к первой, выходной шине,анулевой вход- квыходу первого формнрователяимпульсов,второй вход которого соединен с вторым входом второго формирователя импульсов, вторым выходом генератора опорной частоты и вторым входом синхрон 164885гИзобретение относится к информационно-измерительной технике и мо 1жет быть использовано для преобразования параллельного двоичногоцифрового кода в интервал времениили числоимпульсный вид,Известен преобразователь код-временной интервал, содержащий входной регистр, преобразователь коднапряжение 11 КН ), схему сравнения,импульсный генератор, триггер и генератор пилообразного напряжения, при этом выходы регистра соединены с входами ПКН, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой соединен спервым входом триггера, второй вход которого соединен с выходомимпульсногогенератора, а выход - с входом запуска генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом схемы сравнения3.Недостаток данного устройства -низкая точность, обусловленнаяналичием большого количества ана логовых элементов, характеризующихсятемпературной нестабильностью, Кроме того, важным источником погрешности является нелинейность пилообразного напряжения. Все это делает данную схему непригодной для преобразования цифровой информации сразрядностью более восьми.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь код-временной 35интервал, содержащий регистр, входы которого соединены с соответствующими входными шинами, а выходы - через блок вентилей, с соответствующими установочными входами 40счетчика импульсов, выход которогоподключен к первому входу первогоформирователя импульсов, выход которого соединен с нулевым входомпервого триггера, выход которого 45соединен с первым входом элементаИ, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, генератор опорной частоты, первый выходкоторого соединен с вторым входом 50элемента И, и анаЛоговый элементзадержки, вход которого соединен стактовой входной шиной и тактовым входом блока вентилей, а выход - с единичным входом первого триггера 2;1, 55Недостаток известного устройства - температурная нестабильностьиз"эа наличия аналоговых элементов.ного делителя частоты, второй выход элемента 9 и первым нходом синхрон-. которого соединен с тактовым входом ного делителя О, первый выход корегистра, при этом вторая выходная торого соединен с тактовым входом шина соединена свыходом элемента И, блока 2, единичным входом триггеПричем каждый фоРмирователь им- ра 7 и входом инвертора 11 выход5У пульсов выполнен на двух Р-триггерах которого соединен с первым входом и двух элементах И-НЕ, информацион" формирователя 5, выход которого сое ный вход первого Р-триггера соеди- динен с единичным входом триггера нен с шиной логической единицы, а . 8, выход которого подключен к выходнпервыи вход формирователя импульсовной шине 13, а нулевой вход - к высоединен с тактовым входом первого ходу формирователя 4, второй вход Э-триггера, прямой выход которого которого соединен с вторым входом соединен с информационнымвходом вто- формирователя 5, вторым выходом герого Р-триггера, выход которого сое-нератора 6 и вторым входом синхрон-динен с первым входом первого элемен- ного делителя 10, второй выход кота И-НЕ, выход которого соединен торого соединен с тактовым вхо омвходом рес выходом формирователя импульсов, гистра 1, причем информационный вход первым входом второго элемента И-НЕ Р-триггера 16 соединен с шиной 19 лои нулевым входом первого Ь-триггера, гической единицы а первый вход форинверсный выход которого соединен . мирователя 4(5 ) соединен с тактовым с вторым входом второго элемента входом Д-триггер .16ггера. , прямои выход И-НЕ, выход которого соединен сну- которого соединен с информационным левым входом второго Э-триггера, входом Д -триггера 15, выход коточтактовыи вход которого соединен с рого соединен с первым входом элевторым входом первого элемента И-НЕ мента 17 выход, которо251 ,которого соединен и вторым нходом формирователя им- с выходом формирователя 4(5 ) первым пульсов. входом элемента 18 и нулевым входомНа фиг. представлена структур-триггера 16, инверсный выход котоная схема преобразователя; на Рого соединен с вторым входом эле" фиг,2 и 3 " примеры выполнения ге- мента 18 выход которого соеди н. 301 не с нератора опорной частоты и синх" нулевым входомП-тригге 15ра , тактовый ронного делителя частоты соответст- вход. которого подкл чедключен к второму венно. входу элемента 17 и второму входуПреобразователь код-временной ин- формирователя 4(5 ). тервал содержит регистр 1., блок 2 . Генератор 6 (фиг.2может быть вентилей, счетчик 3 импульсов, два 35 выполнен на генераторе 20 импульсов формирователя 4 и 5 импульсов, гене- одноразрядном счетчике (3 -триггер) ратор 6 опорной частоты, триггеры 7 21 и двух элементах И 22 и 23. Синх" и 8, элемент И 9, синхронный дели- ронный делитель 10 (фиг,3 ) может быть тель 10 частоты, инвертор 1, вход- выполнен на последовательно соединые шины 12, первую 13 и вторую 14 40 ненных делителе 24 частоты формиФ выходные шины, причем каждый из фор- . Рователе 25 импульсов, элемента НЕ 26 мирователей 4, 5 импульсов содержит и формирователе 27 импульсов., последовательно соединенные Р -тригге- Устройств бстройство ра отает следующим обры 15 и 16, элементы И"НЕ 17, 18и шину 19 логической единицы. . 45 Генератор 6 фоформирует две послеВходы регистра 1 соединены,с довательности т актовых импульсов ньг соответствующими входными шинами 12, сокой частотыф сокой частоты, сдвинутые один отноа ныходы - через блок 2 с установоч- сительно другого таким образом ными входами счетчика 3, выход коточто соответствующие импульсы указан- рого подключен к первому входу.пер ных послных последовательностей не перекры- . вого формирователя 4, выход кото- наются во времени. Вторая последова" рого соединен снулевым входом тригтельность импульсов делится на дели" гера 7, выход которого сое- теле 10 и синхрониэируется в нем с динен с первым входом эле" очередным импульсов первой последо" мента И 9, выход которого соединен 55 вательности в резулв результате чего форсо счетным входом счетчика 3 и выход- мируются импуя импульсы частоты 1у посту" ной шиной 4, первьй выход генера- пающие н тпающие на тактовый нход регистратора 6 соединен с вторым входом и осуществляющитвляющие запись входного ко 1164885да в регистр 1. 11 ервая последовательность импульсов с выхода генератора б, поделенная и синхронизированная с второй последовательностью в делителе 10, образует частоту 1и осуществляет перезапись входного кода из регистра 1 в счетчик Э, причем в счетчик 3, переписывается обратный код, поступающий на установочные входы счетчика 3 че О рез блок 2.Тот же импульс частоты 2 р поступает через инвертор 11 и формирова тель 5 на вход триггера 8 и с этого момента начинается отсчет выходного временного интервала. При этом наличие инвертора 11 обеспечивает задержку выходного сигнала преобразователя за счет того, что формирование выходного сигнала Формирователя 5 происходит с задеряссой на один нери" од частоты выходных импульсов генератора 6. Достигается это благодаря схемному выполнению формирователей 4 и 5: при появлении положительного перепада на их входахЙ -триггер 16 перебрасывается в единицу, которая с приходом очередного импульса так- . товой частоты переписывается в Ь "триггер 15, так что указанный импульс появляется на выходе формирователя 4 или 5 и устанавливает в нульР -триггер 16., а по окончании тактового им" пульса устанавливается в нудь иЯ" триггер 15. Такое выполнение форми" рователей 4 и 5 обеспечивает с 35 одной стороны постоянство временного интервала между входным перепадом и выходным импульсом, а с другой стороны полностью исключает возможность возникновения ущербных импуль сов.Одновременно с записью обратного кода в счетчик 3 перебрасывается триггер 7, открывая элемент И 9, и частота первой последовательности 45 начинает заполнять счетчик 3. Потенциал с инверсного выхода старшего разряда счетчика Э поступает на вход формирователя 4, так что при переходе старшего разряда счетчика 3 из состояния логической единиЦы в состояние логического Ыуля, т,е. при переполнении счетчика 3 формирователь 4 вырабатывает одиночный импульс, сбрасывающий в ноль триггеры 7 и 8,а также прекращающий заполнение счетчика 3.В результате длительность выходного интервала времени С определяется из соотношения где Б - входной код,период выходных импульсовгенератора 6.При этом емкость счетчика 3 выбирают равной 1/Го сТаким образом, преобразователь .позволяет Исключить основные систематические и случайные составляющие погрешности преобразования кодаво временной интервал, а такжепреобразовывать параллельный кодв числоимпульсный,По сравнению с прототипом пред"лагаемыйпреобразователь позволяет снизить абсолютную погрешностьпреобразования, например, для восьмиразрядного преобразователя на3-4 мкс, что следует из сравнениявыражений, описывающих характеристики предлагаемого и известного уст"ройств. Это в свою очередь являетсясущественным при построении информационно"измерительных систем, оперирующих с ЙИИ сигналами.Технико-экономическая эффективность применения предлагаемого изобВретения обусловлена повышением точности устройства, что позволяетпри использовании его,в составеСистемы значительно снизить аппаратурные затраты в блоках аналого-цифрового преобразования и предварительной математической обработки,11 б 4885 иг,стяга К ктор каз 4198/54 Тираж 872 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб