Устройство для измерения периода

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИХ 19) 11 А 4 С 04 Р,10/04 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ится к измерит быть испольботки информаявляется повызультата изме- измерения пери(57) Изобретение относ тельной технике и може эовано в системах обра ции. Целью изобретения шение достоверности ре рения. Устройство для ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 913326, кл. С 04 Р 1 О/04, 1982.Авторское свидетельство СССРУ 1003010, кл, С 04 Р 10/04, 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИ-. ода содержит пороговый усилитель-формирователь 1, счетные триггеры 2 н 3, элементы ИЛИ-НЕ 4,5, элементы И-НЕ -6-10,счетчики 11 и 12,формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта,элементы И 15 и 16, коммутатор 17, КБ-триггер 181 блок 19 управления, шину 20 опорной частоты, группу 21 выходнь 1 х информационных шин, выходную шину 22 "отсчет". Изобретение позволяет повысить достоверность результата .измерения путем исключения .формирования на выходе устройства ложного результата являющегося следствием случайного уменьшения уровня выходного сигнала ниже порогового уровня. 1 з,п.ф-лы, р3 илИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информациие5Бель изобретения - повышение достоверности результата измерения,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для измеренияпериода; на фиг,2 - функциональная Осхема блока управления; на Фиг,3временная диаграмма работы устройства.Устройство для измерения периодасодержит пороговый усилитель.-формирователь 1, счетные триггеры 2 и 3, 15элементы ИЛИ-НЕ 4 и 5, элементы И-НЕ6-10, счетчики 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта,элементы И 15 и 16, коммутатор 17КБ-триггер 8, блок 19 управления 20шину 20 опорной частоты, группу выходных информационных шин 21 и выходную шину "Отсчет" 22, информационнуюшину .Входная информационная шина подключена к входу порогового усилителя-Формирователя 1, выход которогосоединен со счетным входом счетноготриггера 3, счетный вход счетноготриггера 2 подключен к шине 20 опорной частоты, первый и второй выходыформирователя 14 импульсов заднегофронта соединены с входами обнулениясоответственно счетчиков 11 и 12,информационные выходы которых подключены соответственно к первой и второй группе информационных входов коммутатора 17, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходами элементов И 5и 16, первые входы которых объединены между собой, а информационные выходы коммутатора 17 являются информационными выходами устройства и подключены к группе выходных информационных шин 21,Выход порогового усилителя-Формирователя 1 соединен с первыми входами элементов КЛИ-НЕ 5 и 6, входомформирователя 14 импульсов заднегофронта, К-входом КБ-триггера и с первым входом элемента И-НЕ 6, второйвход которого подключен к прямомувыходу счетного триггера 2, счетныйвход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 7 и 9, выходы которых подключены к первым входам соответственно элементов И-НЕ 8 и 10,выходы которых соединены со счетными входами счетчиков 11 и 12 соответст- . венно, а вторые входы элементов К-НЕ 8 и 10 объединены и подключены к выходу элемента И-НЕ 6,Инверсный выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 5, выход которого подключен к второму входу элемента ИНЕ 9, первому входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 15, а прямой выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 4, выход которого подключен ко второму входу элемента И-НЕ 7, второму входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 16, первый вход которого соединен с первым выходом КБ-триггера 18, Б-вход которого подключен к выходной шине 22 "Отсчет" и выходу блока управления 19, первая и вторая группы информационных входов которого соединены с выходами с ш по и старших разрядов счетчиков 11 и 12 соответственно, а вход "опроса отсчета" блока управления подключен к выходу формирователя 14 импульса заднего фронтаБлок управления 19 (фиг.2) содержит элемент КИЛИ-НЕ 23, 1 К-триггер 24, элемент К 25, входную шину11 11 11 "Опрос отсчета, выходную шину Вых.11 первую "Вх,1" и вторую "Вх,2 группы информационных входов. Первая "Вх." и вторая "Вх,2" информационные группы входов блока управления соединены с входами первого и второго элементов И элемента К 2 ИЛК-НЕ 23, выход которого подключен к К-входу 1 К-триггера 24, 1-вход которого соединен с входной шиной Опрос отсчета" блока управления и первым входом элемента К 25, выход кото 11 11 рого подключен к выходной шине Вых, блока управления, а второй вход соединен с прямым выходом 1 К-триггера 24,Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии триггер 24 блока управления 19 устанавливается в нулевое состояние. На входную информационную шину устройства подается случайный узкополосный сигнал (Фиг,3 а), Пороговый усилитель-Формировательпреобразует входной сигнал в импульсы прямоугольной формы (фиг.3 б), поступающие на счетныйвход счетного триггера 3, на выходекоторого формируются импульсы с частотой в два раза меньшей, чем частота входных импульсов (на фиг,Зв приведены импульсы на одном из выходовсчетного триггера 3).При поступлении импульсов с выходов счетного триггера 3 и входных импульсов.1 с выходов порогового усилите 10ля-формирователя 1 на входы элементов ИЛК-НЕ 4 и 5, на выходах последних поочередно формируются управляющие импульсы (фиг.Зг,д),длительностькоторых равна длительностям пауз меж ду входными импульсами на уровнезаданного порога,Импульсы опорной частоты Г поступа.ют на счетный вход счетного триггера 2 и первые входы элементов И-НЕ 7 2 Ои 9, с выхода счетного триггера 2импульсы частотой Г/2 поступают навторой вход элемента И-НЕ 6,На интервалах входных импульсовэлементы И-НЕ 7 и 9 заперты для прохождения импульсов опорной частоты Гнулевыми уровнями сигналов, поступающих с выходов элементов РЛК-НЕ 4 и 5соответственно, При этом уровнями логической единицы с выходов элементов ЗОИ-НЕ 7 и 9 отпираются элементь 1 И-НЕ 8и 10 соответственно для прохожденияимпульсов опорной частоты Г/2, поступающих с выхода сч е тно го триг ге ра. 2через элемент И-НЕ 6, отпираемый импульсом с выхода порогового усилителя-формирователя 1,На интервале входного импульса в. счетчики 11 и 12 одновременно поступают импульсы опорной частоты й/2,соответственно с выходов элементовИ-НЕ 8 и 10 (фиг.Зз,и) и записывается код величины половины длительности входного импульса на уровне заданного порога. 45 В паузах между входными импульса-. ми элементы К-НЕ 7 и 9 поочередно отпираются управляющими импульсамипоступающими соответственно с выходов элементов ИЛК-НЕ 4 и 5, для импульсов опорной частоты Г, которые поступают соответственно на счетчики 11 и 12 через элементы И-НЕ 8 и 10, открытые уровнем логической единицы, поступающим с выхода элемента И-НЕ 6,55 закрытого для импульсов опорной частоты Г/2 уровнем логического нуля поступающего с выхода порогового усилителя-формирователя 1. При этом, впаузах между входными импульсами всчетчики 11 и 12 поочередно записываются коды величин пауз между вход"ными импульсами (фиг,З,з, и),По задним фронтам управляющих импульсов, поступающих поочередно с выходов элементов ИЛК-НЕ 4 и 5, формирователь 13 импульсов заднего фронтаформирует выходные импульсы соответственно на втором и первом выходах(фиг.Зж, е). Импульсами с выходов формирователя 13 импульсов заднего фронта поочередно обнуляются и подготавливаются к измерению нового периодасчетчики 11 и 12, Первый импульс свыхода формирователя 14 (фиг,Зл),сформированный по заднему фронту первого импульса на выходе пороговогоусилителя-формирователя 1, поступаетна вход "Опрос отсчетан блока управления 9, При этом, по заднему фронту входного импульса, поступающегона 1-вход 1 К-триггера 24, последнийпереключается в единичное состояниеи подготавливает блок управления кработе, Единичным уровнем сигнала спрямого выхода триггера 24 отпирается элемент И 25 для прохождения последующих импульсов с выхода формирователя 14, Эти импульсы (фиг,Зм)поступают через "Выход блока управления 19 на выход "Отсчет" устройства и Я-вход КБ-триггера 18,Триггер 18 переключается в единичное сос"тояние и отпирает элементы И 15 и 16через которые поступают управляющиеимпуль ы с выходов элементов КЛИНЕ 5 или ИЛК-НЕ 4 соответственно напервый или второй управляюшие входь 1коммутатора 17 (фиг.Зн,о). :Выходыкоммутатора 17, подключенные к группе выходных информационных шин 21устройства импульсом с выхода элемента И 15 подключаются к информационным выходам счетчика 11 (фиг,Зо)а по импульсу с выхода элементаИ 16 - к информационным выходам счетчика 12 (фиг.Зн). При этом, на выходах счетчиков 11 и 12 оказьваютсязафиксированными коды длительностейизмеряемых периодов входного сигнала,Входные импульсы, сформированныепороговым усилителем-формирователем 1,поступают на К-вход триггера 18, переключая его в нулевое состояние иподготавливая к приему следующего импульса отсчета, 5 14 б 58В случае значительного уменьшения уровня входного сигнала (ниже порогового уровня) и пропадания очередного входного импульса, код измеряемого интервала, записываемый в счетчики 11, и 12, может превысить код длительности ожидаемого периода или емкость счетчиков. При этом, на выходе устройства может быть сформирован недос товерный результат измерения, С целью исключения формирования недостоверного результата измерения, являющегося следствием переполнения счетчиков 1 или 12 или превышения длительности В ожидаемого периода, на информационные входы коммутатора 17 поступает информация со старших сш-го по п-ый разрядов счетчиков 11 и 12,В случае превышения периодом входного сигнала 20 ожидаемой длительности периода, на выходах старших с ш по и разрядов счетчиков 11 или 12 последовательно устанавливаются уровни логических единиц. При установке всех старших разрядов (сш по п) счетчика 11 .и или 12 в единичное состояние,на выходе элемента ИИЛИ-НЕ 23 блока управления 19 устанавливается уровень логического нуля (фиг.3 к), по которо му 1 К-триггер 24 переключается в нулевое состояние, При этом, элемент И 25 запирается для прохожцения очередного импульса отсчета (фиг,Зм), триггер 18 остается в нулевом состоя- ЗВ нии, а элементы И 1 5 и 16 оказываются запертыми для прохождения очередного импульса, в результате чего исключается поступление недостоверной инфор- . мации на выход устройства, 40При дальнейшем нарастании уровня входного сигнала возобновляется формирование входных импульсов и импульсов формирователя 14, Первый импульс формирователя 14 в новом цикле изме рений переключает триггер 24 в еди. ничное состояние и работа устройства осуществляется в соответствии с приведенным выше режимом.Изобретение позволяет повысить до стоверность результата измерения за счет исключения формирования на выходе устройства ложного результата,являющегося следствием случайного уменьшения уровня входного сигнала ниже порогового уровня.Формула изобретения1, Устройство для измерения периода, содержащее пороговый усилитель 72 ьформирователь, первый и второй счетные триггеры, формирователь импульсов заднего фронта, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, коммутатор, входная информационная шина подключена к входу порогового усилителя-Формирователя, выход которого соединен со счетным входом первого счетного триггера, счетный вход второго счетного триггера подключен к шине опорной частоты, первый и второй выходы формирователя импульсов заднего фронта соединены с входами обнуления соответственно первого и второго счетчиков, информационные выходы которых подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых объединены между собой, а информационные выходы коммутатора являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности результата измерения периода случайного узкополосного сигнала, в него введены второй формирователь импульса заднего фронта, пять элементов И-МЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, ВБ-триггер и блок управления, причем выход порогового усилителя-формирователя соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, входом второго формирователя импульсов заднего фронта, К-входом, К 5-триггера и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу второго счетного триггера, счетный вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов И-НЕ, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, а вторые входы четвертого и пятого элементов И-НЕ объединены и подключены к выходу первого элемента И-НЕ, причем инверсный выход первого счетного триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, первому входу первого формирователя ипульсов заднего14 Ь 5872 8фронта и второму входу первого элемен- выходу второго формирователя импульсата И, а прямой выход первого счет- заднего фронта.ного триггера соединен с вторым вхо. Устройство по а,1, о т л и -дом второго элемента ИЛИ-НЕ выход ко- ч а ю щ е е с я тем что блок управю5Фторого подключен к второму входу вто- ления содержит элемент ИИЛИ-НЕ,рого элемента И-НЕ, второму входу пер К-триггер, элемент И, первую и втового формирователя импульсов заднего рую группы информационных входов,какфронта и второму входу второго элемен- дая из которых соединена с входамита И, первый вход которого соединен 10 первого и второго элементов И элес прямым выходом КБ-триггера, В-вход мента ИИЛИ-НЕ, выход которогокоторого подключен к выходной шине подключен к К-входу 1 К-триггера, 1Отсчет и выходу блока управления, вход которого соединен с входной щипервая и вторая группы информационных ной блока управления и первым входомвходов которого соединены с выходами 1 Б элемента И, выход которого подкяос ш по и старших разрядов первого.и чен к выходной шине блока управлевторого счетчиков соответственно, а ния, а второй вход соединен с прямымвход блока управления подключен к выходом 1 К-триггера,4 Ь 5872 Составитель Ю,ШишкинРедактор И,Сегляник Техред Л,Олийнык Корректор И,Деичик сное каз 946/4 комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 ател оизводственн Государственного коми 113035, Москраж 364тета по изобрева, Ж, Рауш ниям и открытиям при ГКНТ ССая наб., д. 4/5