Цифровой измеритель длительности серии импульсов

Цифровой измеритель длительности серии импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении поступающих случайным образом серий импульсов произвольной длительности с априорно неизвестным периодом следования импульсов в серии, например при обработке сигнала оптического доплеровского локатора. Изобретение позволяет улучшить технические характеристики измерителя за счет расширения диапазона измеряемых периодов следования импульсов в серии и повышения быстродействия. Цель достигается тем, что в измеритель, содержащий квантующий генератор, три счетчика, регистр, элемент ИЛИ, Д-триггер и формирователь сетки частот, дополнительно введены два коммутатора, регистр, элемент ИЛИ и Д-триггер. Введение указанных блоков позволило расширить диапазон возможных периодов следования импульсов в серии до 4 и более порядков и значительно повысить быстродействие. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1 (51) 4 G 01 R 29/00

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4323546/24-21 (22) 02.11 ° 87 (46) 15.05.89. Бюл. ¹ 18 (71) Научно-исследовательский институт ядерных проблем при Белорусском государственном университете им. В.И.Ленина (72) В.И.Иванов и О.Э ° Нукело (53) 62 1.317.799 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 920625, кл. G 04 F 10/00, 1982 .

Авторское свидетельство СССР № 98363 1, кл. G 04 F 10/00, 1982. (54), ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ДЛИТЕЛЬНОСТИ СЕРИИ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении поступающих случайным образом серий импульсов

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности серий импульсов, в частности при измерении длительности серии импульсов с априорно неизвестным интервалом между импульсами внутри серии, например при обработке сигнала лазерного оптического доплеровского локатора.

Цель изобретения — расширение временного диапазона измеряемых периодов следования импульсов в серии и повышение быстродействия.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого цифрового измерителя. произвольной длительности с априорно неизвестным периодом следования импульсов в серии, например при обработке сигнала оптического доплеровского локатора. Изобретение позволяет улучшить технические характеристики измерителя за счет расширения диапазона измеряемых периодов следования импульсов в серии и повышения быстродействия. Цель достигается тем, что в измеритель, содержащий квантующий генератор, три счетчика, регистр, элемент ИЛИ, D-триггер и формирователь сетки частот, дополнительно введены два коммутатора, регистр, элемент ИЛИ и D-триггер. Введение указанных блоков позволило расширить диапазон возможных периодов следования импульсов в серии до 4 и более порядков и значительно повысить быстродействие. 1 ил.

Цифровой измеритель длительности серии импульсов содержит квантующий генератор 1, первый 2, второй 3 и третий 4 счетчики импульсов, первый 5 и второй 6 регистры, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, первый 9 и второй 10 D-триггеры, первый 11 и второй 12 коммутаторы, формирователь

13 сетки частот и дешифратор 14.

Выход генератора 1 подключен к входу формирователя 13 сетки частот и к счетному входу счетчика 2 . Информационные входы коммутатора 11 подключены к выходам формирователя

13, управляющие входы коммутатора 11 соединены с выходами счетчика 4, а

14798 выход коммутатора 11 подключен к счетному входу счетчика 3;

Входная шина подключена к входам синхронизации триггеров 9 и 10, первому входу элемента ИЛИ 7, входу управления записью регистра 5 и первому входу коммутатора 12.

Единичный вход. триггера 9 соединен с входом обнуления ре- 1О гистра 6 и подключен к выходу ® дешифратора 14, а выход соединен с входами обнуления счетчиков 2-4 и единичным входом триггера 10. Прямой выход триггера 10 соединен с входом 15 управления направлением счета счетчика 3, управляющим входом коммутатора 12, первым входом элемента ИЛИ 8 и входом запрета счета счетчика 4 °

Инверсный выход триггера 10 подклю- 20 чен к управляющему входу дешифратора

14 и к входу управления записью регистра 6. На D-входах триггеров 9 и 10 установлен сигнал "0".

I 25

Выходы счетчика 3 подключены к входам дешифратора 14 и регистра 6.

Вход старшего разряда счетчика 3 через элемент ИЛИ 8, а входы остальных разрядов непосредственно соединены с выходами регистра. 6. Второй . вход элемента ИЛИ 7 и второй вход коммутатора 12 подключены к выходу переноса счетчика 3. Выход коммутатора 12 соединен с входом управле- 35 ния записью счетчика 3, а выход элемента ИЛИ 7 подключен к счетному входу счетчика 4. Выходы счетчика 2 соединены с входами регистра 5.

Измеритель работает следующим об- 40 разом.

В исходном состоянии единичный выходной сигнал триггера 9 обнуляет счетчики 2-4, а единичный выходной 45 сигнал триггера 10 запрещает работу дешифратора 14, устанавливает счетчик 3 в режим прямого счета, разрешает счет в счетчике 4, подключает через коммутатор 12 к входу управле- 50 ния записью счетчика 3 его выход переноса и при помощи элемента ИЛИ 8 устанавливает на входе старшего разряда счетчика 3 сигнал " 1" (на входы остальных разрядов счетчика 3 поступают сигналы "0" из обнуленного регистра 6). Коммутатор 11 пРопускает на свой выход максимальную частоту из сетки частот на его информационных

93

4 в одах (fî, f > 2», fî 2 rye o частота сигнала на выходе квантующего генератора, и — количество делителей в формирователе сетки частот).

По фронту первого импульса измеряемой серии импульсов триггер 9 переключается и снимает сигнал обнуления со счетчиков 2 — 4. Счетчик 2 начинает измерение длительности пачки импульсов, a счетчики 3 и 4 — измерение интервала между первым и вторым импульсами пачки. Частота f u емкость счетчика 3 выбрана такими, что он заполняется наполовину при самых коротких периодах следования импульсов в пачке. При более длинных интервалах между импульсами счетчик

3 переполняется, его сигнал переноса увеличивает код счетчика 4 на единицу и записывает в счетчик 3 код о

1000,..00, равный — — половине его емкости М. Изменение кода в счетчике 4 приводит к тому, что коммутатор 11 подключает к своему выходу сигнал с вдвое меньшей частотой. В результате этого код, содержащийся в счетчике 3, равен коду, который был бы получен, если бы заполнение этого счетчика с момента начала серии велось с частотой в два раза меньшей (т.е. с частотой и /2).

При продолжительных интервалах между первым и вторым импульсами серии переполнение счетчика 3 может происходить несколько раз, и при каждом переполнении происходят действия, аналогичные описанному (код в счетчике 4 увеличивается на "1", частота заполнения счетчика 3 уменьшается в два раза, а в счетчик 3 записывается код 10...00).

Таким образом, результат измерения первого периода Т, формируется в экспоненциальном виде

Т1= або 2, (1)

1 где. 3 о о причем мантисса оС содержится в счетчике 3 и находится в интервале

M/2 M< И-1, а порядок 1с содержится в счетчике 4.

По фронту второго импульса серии код в счетчике 4 увеличивается на 1, переключается триггер 10, и измерение первого периода заканчивается.

По выходному сигналу триггера 10

479893 6

5 1 отсчет из счетчика 3 переносится в регистр 6, разрешается работа дешифратора 14, направление счета счетчика 3 переключается на реверсивное, вход управления записью счетчика 3 через коммутатор 12 подключается в входной шине, разблокируется элемент

ИЛИ 8 и запрещается счет в счетчике 4.

После измерения первого периода счетчик 3, регистр 6 и дешифратор 14 служат для определения конца серии импульсов. По каждому входному импульсу, начиная со второго, в счетчик 3 заносится результат измерения первого периода, хранящийся в регистре 6. Счетчик 3 считает в обратном направлении с частотой, в два раза меньшей последней частоты заполнения этого счетчика (второй импульс серии увеличил код в счетчике

4 на "1" и переключил этим на выход коммутатора 11 следующую частоту из сетки частот). Во время действия серии импульсов код в счетчике 3 не успевает уменьшиться до кода N на который настроен дешифратор 14.

Счетчик 2 производит измерение времени, прошедшего с начала серии импульсов, а каждый входной импульс записывает в регистр 5 отсчет из счетчика 2. В результате этого последний импульс серии записывает в регистр 5 отсчет длительности всей серии импульсов.

При окончании пачки код в счетчике 3 свободно уменьшается и через время t достигает кода, на который настроен дешифратор 14. Выходной сигнал дешифратора обнуляет регистр

6 и устанавливает в "1" триггер 9.

Выходной сигнал триггера 9, свидетельствующий о конце измерения, обнуляет счетчики 2-4 и перебрасывает триггер 10. Измерение окончено, is регистре 5 хранится результат, все остальные элементы устройства приведены в исходное состояние и готовы к следующему измерению.

45 писью первого регистра и с первым . — входом первого элемента И:П1 и подключен к входной шине, входы дешифратора соединены с выходами второго счетчика, а выход подключен к S-входу первого D-триггера, причем выходы первого счетчика соединены с входами первого регистра,о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения временного диапазона измеряемых периодов следования импульсов в серии и повышения быстродействия, введены два коммутатора, второй элемент ИЛИ, второй D-триггер, второй регистр, формирователь сетки частот, вход которого соединен со счетным входом первого счетчика и подключен к выходу квантующего генератора, первый коммутатор, информационные входы первого коммутатора соединены с выходами формирователя сетки частот, управляющие входы соединены с выходами третьего счетчика, а выход подключен к счетному входу второго счетчика, вход синхронизации второго D-триггера соединен с первым входом второго коммутатора и подключен к входной шине, инверсный выход второго П-триггера подключен к входу управления записью второго регистра и к управляющему входу дешифратора, а прямой выход соединен с входом управления направлением счета второго счетчика, управляющим входом второго коммутатора, первым входом второго элемента ИЛИ и входом запрета счета третьего счетчика, причем выход первого D-триггера подключен к входам обнуления первого, второго и третьего счетчиков и S"âõîäó второго Dтриггера, на D-входах первого и вто" рого D-триггеров установлен сигнал логического нуля, выход переноса второго счетчика соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и с вторым входом второго коммутатора, выход первого элемента ИЛИ подключен к счетному входу третьего счетчика, входы второго регистра подключены к выходам второго счетчика, вход стар-.

Формула из обретения

Цифровой измеритель длительности серии импульсов, содержащий квантующий генератор, первый, второй и третий счетчики, первый регистр, дешифратор, первый элемент ИЛИ и первый

D-триггер, вход синхронизации которого соединен с входом управления зашего разряда второго счетчика через второй элемент ИЛИ, а входы остальных разрядов непосредственно подключены к выходам второго регистра, выход второго коммутатора соединен с входом управления записью второго счетчика, а выход дешифратора подключен к входу обнуления второго регистра.

1479893

Составитель Л.Сорокина

Редактор T.Парфенова Техред A.Кравчук

Корректор Н,КОроль

Заказ 2539/44 Тираж 714 ПОДПИСНОЕ .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101