Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов

)э 0 04 ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРМТИЯПРИ ГННТ СССР Е ИЗОБРЕТЕН ПИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) Л.Н.Иельников, Л.И.Мельникова, 10, задающий генератор 11 импульсов,Б.Г.Коваленко и А,В. Иаргелов делитель 12 частоты, триггер 13, эле(53) 681.325.3(088,8) .. мент И 14, регистр 15, выходы 16, де(56) Авторское. свидетельство СССР щиФратор 17, элемент 18 задержки.В 938249, кл. С 04 Г 10/04, 1980, Блоки задержки содержат счетчик им(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЕНИЯ ИНТЕР-пульсов, КБ-триггер, формировательВАЛОВ ИЕ 1 ЩУ ЦЕНТРАИИ ИИЛУЛЬСОВ импульсов. Счетчик импульсов содержит(57) Изобретение относится к измери- в калдом разряде 1 К-триггер, двательной технике и может использовать- элемента И. элемент ИЛИ. Введениеся в автоматических измерителях па- блоков 3, 4 задержки, обеспераметров импульсных последовательнос- задержку входных сигналов натей. Целью изобретения является позы- больщее, чем максимальная длшение помехоустойчивости. устройства, ность провалов в импульсах,Устройство для измерения интервалов ет достичь цель изобретения. 2 з.п.между центрами импульсов содержит ф-лы, 3 илчиваюих время итель- позволя166173Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автоматических измерителях параметров импульсных последовательностей. 5Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства При дроблении импульсов.На фиг. 1 приведена структурная хема устройства дпя измерения интералов между центрами импульсов; наг. 2 - функциональная схема блоковадепжки; на фиг. 3 приведены времен"ные диаграммы работы устройства.Устройство содержит входы 1, 2,4 локи 3, 4 задержки, блоки 5, 6 дифференцирования, счетчики 7,.8 импульсов, элементы 2 И-ИЛИ 9, 10, задающийгенератор 11 импульсов, делитель 12 частоты, триггер 13, элемент И 14,регистр 15, выходы 16, дешифратор 17,элемент 18 задержки.Каждый блок .задержки содержит счетчик 19, КЯ-триггер 20, формирователь21 импульсов. Счетчик 19 блоков 3, 4 задержки содержит в первом разряде1 К-триггер 22, 1-,С-,К-входы которого подключены к первым входам первого 23 и второго 24 элементов И, Вторые воды последних подключены соответст венно к единичному и нулевому выходам триггера 22, а выходы - к входам элемента ИЛИ 25. Выход элемента ИЛИ 25 второго разряда подключен к 1-,С-,К- входам триггера 26 последующего разрМда, Третьи входы первых элементов И 23, 27, 28 подключены к входу 1 у 1 травпения счетчика и к входу элемента НЕ 29, выход которого подключен к третьим входам вторых элементов ,щ И 24, 30, 31 всех разрядов. Б-входы всех триггеров 22, 26, 32 подключены к входу 4 установки счетчика в единичное состояние, К-входы всех триггеровк входу 3 установки счетчика в нулевое состояние. Выходы элементов И 27 и 30 подключены к входам элемента .ИЛИ 33, выход которого соединен с 1-,С-, К-входами триггера 32. Вход 2 с 4 етчика ф 19 подключен к 1-,С-,К-входам триггера первого разряда, входы первого элемента И последнего разряда подключены к единичным выходам веех триггеров, а выход - к выходу окончания счета на увеличение. Входы второго элемента И последнего разряда подключены к нулевым выходам всех триггеров, а выход - к выхоцу окончаяйя счета на уменьшение. На фиг. 3 а - импульсы на входе 1,б - импульсы на входе 2, в - импульсына первом выходе блока 3 задержки,г - импульсы на первом выходе блока4 задержки, д - импульсы на первомвыходе блока 5 дифференцирования, еимпульсы на первом выходе блока 6дифференцирования, ж - импульсы навтором выходе блока 3 задержки, з -импульсы на втором выходе блока 4задержки,Входы 1, 2 устройства подключенысоответственно к первым входам блоков3, 4 задержки и к входам блоков 5, 6дифференцирования, Вторые выходы блоков 3, 4 задержки подключены соответственно к входам установки счетчиков7, 8, а первые и третьи выходы блоковзадержки - к первым и третьим входамэлементов 2 И-ИЛИ 9, 10, Выход задающего генератора.11 подключен к вторымвходам блоков 3, 4 задержки, к четвертым входам элементов 2 И-ИЛИ 9, 10и к входу делителя 12 частоты, выходкоторого подключен к вторым входамэлементов 2 И-ИЛИ 9, 10, выходы которых подключены соответственно к входуэлемента И 14 и к входу счетчика 8,Единичный выход триггера 13 подключенк входу элемента И 14, выход которогоподключен к входу счетчика 7. Выходыпоследнего подключены к информационным входам регистра 15, выходы которого подключены к выходам 16 устрой"ства, а управляющий вход - к выходудешифратора 17 и к нулевому входутриггера 13, единичный вход которогочерез элемент 18 задержки подключенк входу установки счетчика 7, Первыйи второй выходы блоков 5, 6 дифференцирования подключены соответственнок третьим и четвертым входам блоков3, 4 задержки,Вход 1 блока задержки подключен к входу управления счетчика 19, выходы окончания счета на увеличение и на уменьшение которого подключены соответственно к единичному и нулевому входам КБ-триггера 20, единичный выход которого подключен к входу формирователя 21 импульсов и к выходу 1 блока задержки. Выход формирователя 21 импульсов подключен к выходу 2 блока задержки. Нулевой выход триггера 20 подключен к выходу 3 блока задержки, вход 2 блока задержки подключен к входу 1 счетчика 19, входы установки которого в щтевое и единичноесостояние подключены соответственно к выходам 3 и 4 блока задержки .Все узлы и элементы устройства реализованы на ИМС серии 155.Работа устройства, описана для случая Ф = О, т.е. для случая, когда время задержки элемента 18 равно нулю, На вход 1 устройства в момент В, подается импульс длительностью (фиг. За). На вход 2 устройства н момент й подается другой импульс длительностью с (фиг. Зб). Входные имипульсы могут быть подвержены "дроб. - лению" с известной максимальной длительностью разрыва.Задающий генератор 11 вырабатывает непрерывную последовательность импульсов, следующих с периодом Тг.Первый входной импульс поступает на первый вход блока 3 задержки и на вход блока 5 дифференцирования, который Формирует на первом выходе импульс по переднему Фронту (Фиг. Зд), поступающий на третий вход блока 3 задержки. Этот импульс поступает на вход установки К реверсивного счетчика 19 в нулевое состояние. Входной импульс поступает с входа 1 блока задержки на вход управления реверсивного счетчика 19, который начинает работать в режиме счета на увеличение, Модуль счетчика Б выбирается исходя излдлительности ь макс"макс- + 1 (1)Спустя время са = Бз Тзг счетчикГ19 заполняется и импульс с выхода окон чания счета на увеличение переключает триггер 20 в "1", При этом формирователь 21 выдает на выход 2 блока 3 задержки импульс (Фиг. Зж), устанавливающий в "1" триггер 13 и в исходное состояние счетчик 7. На выходах 1 и 3 блока соответственно устанавливаются единичный и нулевой уровни, разрешающие пропуск .элементом 2 И-ИЛИ 9 и элементом И 14 импульсов с выхода делителя 12, следующих с периодом 2 Т на вход счетчика 7. На время разрывов входного импульса (фиг. За) счетчик 19 блока 3 работает в режиме счета на уменьшение, причем при разрывах блок 5 дифференцирования Формирует на втором выходе импульсы по задним Фронтам входного импульса, устанавливающие счетчик 19 по входу 8 в состояние 11,.1. За время разрывов лсчетчик 19 не уссформировать импульс конца счетана уменьшение и триггер 20 остаетсяв "1", По окончании первого входногоимпульса счетчик 19 блока 3 начинаетсчитать на уменьшение и, спустя времялоа, выдает импульс, устанавлинающий триггер 20 в "0". Таким образом,все время нахождения триггера 20в "1", равное Ф (фиг. Зв) счетчик7 заполняется импульсами, следующимис периодом 2 Т . После переключениятриггера 20 блока 3 н "0" счетчик 7начинает заполняться импульсами,следующими с периодом Т г, так какэлемент 2 И-ИЛИ 9 закрывается по первому входу и открывается по третьемувходу. Заполнение счетчика 7 продол 20 жается до поступления импульса с выхода дешифратора 17, сбрасывающеготриггер 13, Этот же импульс своимзадним Фронтом производит "перепись"кода В счетчика в момент его оста 125 нонки в регистр 15. Допустим, чтосброс триггера 13 и прекращение поступления импульсов на нход счетчика7 происходит в момент сз (Фиг.За).Тогда в счетчике 7 числоЛ Л л" 1 1 начнам гТТ1(2)где Иц- начальный код н счетчике 7,Второй входной импульс подаетсяс входа 2 (Фиг. Зб) на вход блока 6дифференцирования и на первый входблока 4 задержки, счетчик 19 которо 40го устанавливается н состояние 000импульсом с первого выхода блока 6.Счетчик 19 начинает считать импульсы, следующие с периодом Т и, спус"тя время ь а= И Тзг, выдает имлпульс конца счета на увеличение, устанавливающий триггер 20 в "1" (Фиг.Зг).При наличии разрывон с, й "максд, Лсчетчик 19 блока 4 не Формирует выходных импульсов и триггер 20 н тече 50 ние времени 2 остается в "1", разрешая пропуск импульсов, следующихс периодом 2 Тг, через элемент 2 И-ИЛИ10 на вход счетчика 8. Спустя времяЛс ар, после окончания второго вход 5ного импульса. счетчик 19 блока 4 выдает импульс конца счета на уменьшение, триггер 13 переключается в "О"и элемент 2 И-ИЛИ 10 начинает подавать на вход счетчика 8 импульсы, 1661714следующие с периодом ТА. Гсли предположить, что импульс на выходедешифратора 17 появляется в момент сзи соответствует состоянию счетчика 8,равному И С, то моментможно определить из выражения л л э 2 + вар + 2 + 1 рс нач,а(3) где Лнач - начальный код в счетчике 8,Подставляя выражение (3) в выражение (2) получим, что состояние 5 счетчика 7 в момент с равнолЛ, , , л2 ТФГ ТъГ Тэг Т гл л 0 аСа +6 ау + ьг БРс 1 нач я 2 )Тзг +2 Т л ггпу 2можно выбрать величину Ис - ИиачОпределяющую , из отношенияцакс 1Ый "коч 2очке+) вс ач, тзггде Т асс - ожидаемое максимальноерасстояние %ежду центрами первого, Ли второго входных импульсов;уакс-. 11 де С, и С " моменты времени, соответствующие центру соответственно Первого и второго входного импульса, Таким образом, состояние счетчика 7 9 момент остановки еэ пропорционально разности между. центрами первого й второго импульсов. Постоянное смеЩение, равное Икачл Инач.г+ Ирс, учитывается при последующей обработке 40 Полученного на выходах 16 результата,Работа устройства не зависит от взаимного расположения на оси времени входных импульсов. Для нормального функционирования устройства момент С останова счетчика 7 должен находиться правее по оси времени заднего фронта первого входного импульса.Зри известных параметрах Тщцсмам50 максимальная допустимая длительность первого входного импульса.Начальное состояние счетчика 7 определяется его состоянием, выбранным для "нулевого" сдвига между центрами первого и второго входных импульсов. Для случая, когда нулевой сдвиг соответствует состоянию 2 , где М -йчисло разрядов счетчика 7,Иткач," 2 + "иач.а "ЭсВ этом случае состояние последнего разряда счетчика 7 определяет знак временного сдвига между центрами входных импульсов, а значение младшихЯ2 - 1) разрядов -.абсолютную величину сдвига,В том случае, если Н выбирается больше 2 , что может быть обусловлено наличием дополнительных требований на величинами Юрс, результате расчета начальное состояние счетчикаоказывается отрицательным, В этом случае запуск триггера 13 необходимо производить с задержкой, При Ицач= 0 величина задержки, выраженная в числе импульсов, поступающих на вход счет чика , равнаЦИ = Мус ау9задержку обеспечивает элемент 18, включенный между единичным входом триггера 13 и вторым выходом блока 3 задержки еТаким образом, устройство по сравнению с известными обладает более высокой помехоустойчивостью, что достигнуто введением двух блоков задержки, функцией которых являются задержка и селекция входных импульсов по дли" тельности с целью устранения "дробле 1ния . Это позволяет повысить достоверность результатов измерения.Формула изобретения1, Устройство для измерения интервалов между центрами импульсов, со" держащее задающий генератор, выход которого подключен к входу делителя частоты и к четвертым входам элементов 2 И-ИЛИ, вторые входи которых подключены к выходу делителя частоты, выход первого элемента 2 И-ИЛИ подключен к входу элемента И, другой вход которого .подключен к единичному выходу триггера, а выход - к входупервого счетчика выходы которого9подключены к информационным входам регистра, управляющий вход которого подключен к К-входу триггера и к выходу дешиФратора, входы которого подключены к. выходам второго счетчика, вход которого подключен к выходу второго элемента 2 И-ИЛИ, вход установки первого счетчика через элемент задерж- О ки подключен к единичному входу триг-. гера, первый и второй входы устройства подключены соответственно к. входам первого и второго блоков дифференцирования, выходы регистра являются выходами устройства, о т л и ч а юц е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены два блока задержки, причем их первые входы подключены соответственно р к первому и второму входам устройства, вторые входы - к выходу задающего генератора, первые и вторые выходы первого и второго блоков диАФеренцкрования подключены соответственно к 2 д третьим и четвертым входам первого и второго блоков задержки, первые и третьивыходи которых подключены соответственно к первым и третьим входам первого и второго элементов 2 И-ИЛИ, вторые выходы первого и второго. блоков задержки подключены соответственно к входам установки первого и второго счетчиков.2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блок задержки содержит счетчик, вход управления которого подключен к первому входу блока, второй вход подключен к входу счетчика, выходы окончания счета на увеличение и уменьшение которого подключены соответственно к единичному и нулевому входам триггера, единичный выход которого подключен к первому выходублока ик входу формирователя импульсов, выход которого подключен к второму выходублока, третий выход которого подключен к нулевому ниходу триггера, третий и четвертый входы блока подключены соответственно к входу установки счетчика в нулевое состояние и квходу установки счетчика н единичноесостояние. 3. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что счетчик блока задержки содержит в каждом разряде 1 К-триггер, 1-,Г-,К-входы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к единичному и нулевому выходам триггера, а выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ каждого разряда подключен к 1-, С-, К-входам триггера последующего разряда, третьи входы перних элементов И разрядов подключены к входу управления счетчика и к входу элемента НЕ, выход которого подключен к третьим входам вторых элементов И всех разрядов, Я-входы всех триггеров подключени к входу установки счетчика н единичное состояние, К-входы всех триггеров подключены к входу установки счетчика в нулевое состояние, вход счетчика подключен к 1-,С,-К-входам триггера первого разряда, входы первого элемента И последнего разряда подключены к единичным выходам всех триггеров, а выход - к выходу окончания счета на увеличение, входы второго элемента И последнего разряда под-ключены к нулевым входам всех триггеров, а выход - к выходу окончания счета на уменьшение.1661 14 Составитель С, КротоТехред Л.Сердюкова ктор Т. Мрчикова КОРРЕКТОР С. Веймвр Подписное НТ СССР зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 0 ЗаМав 2122 Тираж ЯИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р