Измеритель временных параметров случайных импульсных потоков

75135 4 1 О 15 25 30 35 40 55 11 о заднему фронту первого импуль- са входного потока запускается форми 3 15 13, второй вход которого подключен к прямому выходу- триггера 3, а выход соединен с С-входом счетчика 21, первыми входами элемента ИЕ 19 и эле 5 мента И 27, со счетным входом счетчика 24 и входом записи запоминающего блока 30, прямой выход формирователя 1 соединен с Р-входами триггеров 6 и ;8 и С-входом триггера 4, прямой выход которого подключен к 0-входу триггефра 5, прямой выход триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ 14, высод которого связан с Е-. входами триггеров 4 и 5 выход генератора 20 соецинен с четвертым входом элемента И-НЕ 19 и через инвертор 18 с первым входом элемента ИЛИ 1, инверсный вывод триггера 3 подключен к второму входу элемента И-НЕ 19, выход которо-. о через линию 11 задержки соединен ао счетным входом счетчика 21, выход переполнения которого подключен к первому входу элемента И 26, выход элеМента И 26 соединен со счетным входом счетчика 23, инверсный выход формирователя 2 связан с С-входами триггеров 7 и 8 и через линию 10 задержки со вторым входом элемента ИЛИ 16, первый вход которого подключен к прямому выходу триггера 8, а выходк четвертому . С-входу счетчика 22, второму входу элемента И 27, к счетному входу счетчика 25 и входу записи запоминающего блока 31, выход схемы И 27 соединен с С-входом счетчика 23, прямой Выход формирователя 2 подключен к 0-входам триггеров 3 и 4 и С-входу триггера 6, прямой выход которого связан с Р-входом триггера 7, прямой выход триггера 7 соединен с первым Входом элемента ИЛИ 15, выход котороГо связан с К-входами, триггеров 6 ипрямой выход триггера. 8 подключен к третьему входу элемента ИЛИ 17, выход которого через линию 12 задержки связан со счетным входом счетчика 22, выход переполнения которого подключен к второму входу элемента И 26, выходы счетчика 21 соединены с информацион Ными входами младших разрядов запоминающего блока 30, адресные входы которого подключены к выходам счетчика 24, выходы счетчика 22 соединены с информационными входами младших разрядов запоминающего блока 31, адресные входы которого подключены к выходам счетчика 25, на Р-входы счетчиков 21-23 подан потенциал логического нуля, а на О-входы счетчика 25логической единицы, информационныевходы старших разрядов запоминающихблоков 30 и 31 соединены с выходамигрупп вентилей 28 и 29 соответственно, первые входы вентилей 28 подключены к инверсному выходу триггера 4,а вентилей 29 - триггера 6, вторыевходы этих вентилей соединены с выходами счетчика 23, С-вход счетчика 25,К-входы счетчиков 21-24 и триггеров3 и 8, вторые входы элементов ИЛИ 14и 15 соединены с шиной 33 приведенияустройства в исходное состояние.Устройство работает следующим образом,Перед началом цикла измерения устройство приводится в исходное состояние импульсом, поступающим с входной шины 33. на К-входы триггеров 3 и 8,счетчиков 21-24, на С-вход счетчика25 и через элементы ИЛИ 14 и 15.наК-входы триггеров 4 и 5 и 6 и 7 соответственно. Импульсная последовательность, параметры которой подлежат регистрации, поступает с шины 32 навходы формирователей 1 и 2, на третийвход элемента И-НЕ 19 и второй входэлемента ИЛИ 17. В течение длительности первого импульса входного потока разрешается поступление импульсовгенератора 20 через элемент И-НЕ 19 илинию 11 задержки на вход счетчика 21 в результате чего последний совместно со счетчиком 23, производит подсчет количества импульсов генератора20, поступивших в пределах длительности этого входного импульсаОдновременно с этим по переднему фронту первого импульса запускается формирователь 2, С инверсного выхода формирователя 2 отрицательным импульсом через линию 10 задержки и разблокированный элемент ИЛИ 16 производитсяпредварительный нерабочий цикл записи в последнюю ячейку запоминающегоблока 31 нулевого кода, содержащегося в счетчиках 22 и 23. По заднемуфронту этого же импульса увеличивается на единицу состояние адресногосчетчика 25, что соответствует установке адреса нулевой строки запоминающего блока 31. рователь 1, Отрицательный импульс с инверсного выхода формирователя 1 поступает через линию 9 задержки и раз-блокированный элемент ИЛИ 13 на вход записи запоминающего блока 30, производя запись в нулевую ячейку памяти содержащегося в счетчиках 21 и 23 чис 5 ла импульсов генератора 20, поступивших на счетчик 21 в пределах длительности первого импульса входной последовательности. При этом самим импульсом записи производится дополнительная блокировка счетного входа счетчика 21, осуществляемая на элементе -НЕ 19, что позволяет сохранить неизенным код результата измерений на ремя записи в запоминающий блок 30. то дает возможность повысить частоту генератора и тем самым увеличить точность регистрации временных параметров входного потока. По заднему фрону импульса записи увеличивается наиницу состояние адресного счетчика 24, что соответствует установке адреса первой строки запоминающего блока 30, а также производится обнуление счетчиков 21, 23 по С-входу. Линия 25 11 задержки обеспечивает надежное обнуление счетчика 21. Ее длительность выбирается большей или равной разности между временем установления счетчика 21 по С-входу и временем задержки элемента И-НЕ 19.По окончаниипервого импульса входного потока и началу первого межимпульсного интервала на элементе ИЛИ 17 появляется потенциал, разрешающий прохождение импульсов генератора 20 через линию 12 задержки на вход счетчика 22, в результате чего послецний совместно со счетчиком 23 производит подсчет количества импульсов генератора в пределах длительности входного межимпульсного интервала. При этом время полного заполнения счетчиков 21 и 22 выбирается несколько превьпцающим время записи в запоминающие бло ки 30 и 31, что позволяет счетчику 23 последовательно обслуживать оба измерительных канала.По переднему фронту второго импульса входной последовательности запрещается поступление импульсов генератора на счетчик 22, разрешается прохождение импульсов генератора на счетчик 21 и происходит запуск формирователя 2. Отрицательный импульс с55 инверсного выхода формирователя 2 поступает через линию 10 задержки и разблокированный элемент ИЛИ 16 на вход записи запоминающего блока 31,производя запись в первую ячейку памяти содержащегося в счетчиках 22 и 23 числа импульсов генератора 20, посту" пивших на счетчик 22 в пределах длительности первого межимпульсного интервала между задним фронтом первого импульса и передним фронтом второго импульса входного потока. По заднему ,фронту импульса записи увеличивается на единицу состояние ацресного счет" чика 25, что соответствует установке адреса первой строки запоминающего блока 31, а также производится обнуление счетчиков 22, 23 по С-входу. Назначение и параметры линии 12 за" держки аналогичны назначению и параметрам линии 11 задержки.По заднему фронту второго импульса вновь запускается формирователь 1 и записывает во вторую строку запоми. нающего блока 30 содержащийся в счетчиках 21 и 23 код, соответствующий. длительности второго импульса входного потока. Аналогичным образом работает измеритель и в дальнейшем, вплоть до полного заполнения запоминающих блоков 30 и 31.Предположим, что на каком-тс эт: пг измерения межимпульсный интервал входном потоке по длительности будт меньше времени записи в запоминающий блок, т.е. во время записи кода длительности предыдущего импульса потока поступит передний фронт следующего импульса (фиг. За). Однако межимпульснын интервал будет измерен, и его значение зафиксируется счетчиком 22. При этом счетчики 21 и 23 содержат результат измерения длительности предыдущего импульса. Следовательно, в этом случае требуется одновременная запись результатов измерений обоих ка налов в память, При этом в старшие разряды запоминающего блока 31 необходимо записать нулевые значения.Этот процесс и обеспечивают триггеры 6 и 7 и элемент ИЛИ 15. По переднему фронту импульса формирователя 2 при наличии положительного импульса формирователя 1 на П-входе триггера 6 последний устанавливается в единичное состояние и нулевым уровнем с инверсного выхода блокирует вентиль 29, обнуляя тем самым входы старших разрядов запоминающего блока 31. По окончании сигнала записи формирователя 2 триггер 6 устанавливается в исходное состояние по В-входус помощью триггера 7 и элемента ИЛИ15, снимая при этом блокировку с вен. тиля 29. Обнуление старших разрядовзапоминающего блока 30 в канале изме 5рения длительности импульсов выполнено на триггерах 4 и 5 и вентиле 28.Линии 9 и 10 задержки выбираютсяравными задержке срабатывания по С-входу триггеров 4 и 6 соответственно; Так как счетчики 21 и 22 блокированы на время записи в запоминаюшийблок, а импульс входного потока поступил до окончания записи, то измере ние длительности данного импульса неможет быть выполнено без большой погрешности. Поэтому данный результатне регистрируется, для чего используются в канале измерения длительностиимпульсов триггера 3, а в каналеизмерения длительности межимпульсныхинтервалов - триггер 8. 11 о заднемуАронту сигнала записи формирователя 1 триггер 3 при наличии положительно го импульса формирователя 2 на его 250-входе устанавливается в единичноесостояние и блокирует на элементеИЛИ 13 очередное прохождение сигналазаписи на запоминающий блок, а на элементе И-НЕ 19 прохождение импульсов 30генератора 20 на вход счетчика 21.При отсутствии положительного импульса Аормирователя 2 на 0-входе триггера 3 в момент окончания сигнала записина его С-входе происходит снятие блокировки с элемента ИЛИ 13 (Аиг. За).С увеличением частоты входного потока может возникнуть ситуация(фиг. Зб), когда длительность сигналов записи в запоминающий блок стано Овится равной или превышает период следования входной последовательности. Вэтом случае по соответствующим Аронтам производятся повторные запускиформирователей 1 и 2, что вызывает 45продление длительности их выходныхсигналов (сигналов записи), а задниефронты этих сигналов Формируются лишьпри снижении частоты входного потокадо значения, обеспечивающего нормальную работу измерителя. После окончаниясигналов записи снимаются блокировкисчетчиков. 21 и 22 по входу, производится их предустановка совместно сосчетчиком 23, а также наращиваетсясодержимое адресных счетчиков 24 и25 на единицу, Таким образом, в памяти остается заФиксированным лишь результат измерения длительности первого короткого импульса или межимпульсного интервала из участка входной последовательности, изменяющегося с.большой частотой, все остальные неверные результаты игнорируются,а общая работоспособность устройства не нарушаетсяформула изобретенияИзмеритель временных параметров случайных импульсных потоков, содержащий генератор импульсов, два формирователя импульсов с запуском по переднему и заднему Аронтам, четыре счетчика и два запоминающих блока, причем входная шина измерителя соединена с входами обоих формирователей, выходы первого счетчика соединены с информационными входами младших разрядов первого запоминающего блока, адресные входы которого подключены к выходам третьего счетчика, К-вход которого соединен с шиной установки измерителя в исходное состояние, выходы второго счетчика соединены с информационными входами младших разрядов второго запоминающего блока, адресные входы которого соединены с выходами четвертого счетчика, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения динамического диапазона, в него введены шесть триггеров, четыре линии задержки, пять логических элементов ИЛИ, инвертор, элемент И-НЕ, два элемента И,две группы вентилей и счетчик, причеминверсный выход формирователя импульсов с запуском по заднему фронту подключен к С-входам первого и третьего триггеров, а через первую линию за- держки к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу первого триггера, а выход соединен с С-входом первого счетчика, первыми входами элемента И-НЕ н второго элемента И, со счетным входом третьего счетчика и входом записи первого запоминающего блока, прямой выход формирователя импульсов с запуском по заднему фронту соединен с 0-входамн четвертого и шестого триггеров и С-входом второго триггера, прямой выход которого подключен к Э-входу третьего триггера, прямой выход третьего триггера соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен сК-входами второго и третьего триггеров, входная шина подключена. к второму входу третьего элемента ИЛИ и ктретьему входу элемента И-НЕ, выходгенератора соединен с четвертым входом элемента И-НЕ и через инверторе первым входом третьего элемента .ИЛИ, инверсный выход первого триггера подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход которого через третьюлинию задержки соединен со счетнымвходом, первого счетчика, выход переполнения которого подключен к первому входу первого элемента И, выходпервого элемента И соединен со счетным входом пятого счетчика, инверсный выход второго формирователя с за"пуском по переднему фронту соединенс С-входами пятого и шестого тригге- оров, а через вторую линию задержкис вторым входом второго элемента ИЛИ,первый вход которого подключен к прямому выходу шестого триггера, а выход - к четвертому входу третьего 25элемента ИЛИ, С-входу второого счетчика, второму входу второго элементаИ, к счетному входу четвертого счетчика и входу записи второго запоминающего блока, выход второго элемента ЗОИ соединен с С-входом пятого счетчика, прямой выход формирователя импульсов с запуском по переднему фронтуподключен к П-входам первого, второготриггеров и С-входу четвертого триггера, прямой выход которого соединен с Р-входом пятого триггера, прямой выход пятого триггера соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, вы"од которого соединен с К-входамиетвертого и пятого триггеров,. прямой выход шестого триггера подключен к третьему входу третьего элемента ИЛИ, выход которого через четвертую линию задержки соединен со счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого подключен к второму входу первого элемента И, на 0-входы первого, второго и пятого счетчиков подан ;потенциал логического нуля, а на 0- входы четвертого счетчика - логической единицы, информационные входы старших разрядов первого и второго запоминающих блоков соединены с выходами соответственно первой и второй групп вентилей, первые входы вентилей первой и второй групп подключены ,к инверсным выходам соответственно второго и четвертого триггеров, а вторые входы вентилей соединены с вы" ходами пятого счетчика, С-вход четвертого счетчика совместно с К-входами первого, второго, пятого счетчиков, К-входами первого, пятого триггеров и вторыми входами четвертого и пятого элементов ИЛИ соединены с входной шиной установки измерителя в исходное состояние.1575135СГ 77ЗижэИУЗОМажа ИУЛСГ 75Фиг.7бладФФгЗопись д 3 УЮМпцсь 8 зп 1бродФбФиггСоставитель Л. СтройковаТехред Л.Сердюкова Корректор Э. ЛончаковаРедактор Л. ВеселовскаяЗаказ 1183 Тираж 558 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101