Цифровой измеритель интервалов между серединами импульсов произвольной длительности

Цифровой измеритель интервалов между серединами импульсов произвольной длительности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

В.Я.Улитеико, Р.В,Коровин и Е.В.Пугач (22) Авторы изобретения

{71) Заяаятель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗИЕРИЧ ЕЛЬ ИНТЕРВАЛОВ ИЕЗИДУ СЕРЕДИНАНИ

ИИПУЛЬСОВ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ

Изобретение относится fc радиоизмерительной технике и может .быть ис;пользовано в радиоизмерительных при-. борах для измерения временных интервалов, а также при специальных исследованиях в области атомной физики -

Известны цифровые измерители ин- . . тервалов времени между серединами импульсов произвольной длительности, содержащие формирователь входных сиГ налов, генератор образцовой частоты,:, М элемент И, счетчик импульсов, ключ, регистратор и блок задержки Я .

Однако известные измерители дают. значительные погрешности при исследовании импульсов непрямоугольной формы или сигналов, сопровождаемых шумами.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является измеритель интервалов времени между соседними импульсами, содержащий ам" . плитудные дискриминаторы, соединенные входами со входом устройства, а вы1

2 ходами через цифровые измерители временных интервалов подключены к сумматору, выход которого соединен с делителем t2j .

Недостатком известного измерителя является то, что он обладает излишней сложностью конструкции, а также неизменным числом уровней дискриминации.

Цель изобретения - упрощение конструкции, а следовательно, повышение надежности устройства, а также обеспечение возможности изменения числа уровней дискриминации, т.е. расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель интервалов между серединами импульсов произвольной длительности, содержащий 2п амплитудных дискриминаторов, генератор образцовой частоты, два элемента И и счетчик импульсов с индикациеи, введены К дополнительных элементов

893 1

3 91

И, многовходовой элемент ИЛИ, элемент задержки, счетный триггер, реверсивный счетчик и пересчетный блок, при .этом выходы 2п амплитудных дискриминаторов через элемент ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с раздельными выходами счетного триггера, счетный вход которого подключен через элемент задержки к выходу 2п-го амплитудного дискриминатора, причем выходы первого и второго элементов И подключены сооТ ветственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика K. разрядных выходов которого соединены через К дополнительных элементов И с К входами пересчетного блока, выход которого подключен к входу счетчика импульсов с индикацией, а вторые входы К дополнительных weментов И соединены с выходами генератора образцовой частоты.

Кроме того,пересчетный блок содержит К счетных триггеров, соединенных последовательно через (К-2) элемента

ИЛИ, кроме последнего К-го триггера, выход которого подключен к (К-1)"му триггеру непосредственно, при этом выходы всех К триггеров через дешифратор код в подключены к установочным входам этих же триггеров и к входам выходного элемента ИЛИ, причем вход первого триггера., вторые входы (К-2)-ых элементов ИЛИ и информационный вход выходного элемента ИЛИ являются К входами пересчетного блока, а выход выходного элемента: ИЛИ - выходом пересчетного блока.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - вариант выполнения пересчетного блока; на фиг.3 - временная диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит амплитудные дискриминаторы 1, входную шину 2, элемент ИЛИ 3, элементы И 4 и 5, счетный триггер .6, элемент 7 задержки, реверсивный счетчик 8, дополнительные элементы И 9, генератор 10 образцовой частоты, пересчетный блок

И, счетчик 12 с индикацией.

Пересчетный блок 11 (фиг.2) обеспечивает коэффициент пересчета 2п и в общем случае состоит из К счетных триггеров 13, (К- 1) элементов ИЛИ 14 и дешифратора 15 кодов.

Амплитудные дискриминаторы 1 выAoJlHewbl таким образом, что одна груп15

55 па дискриминаторов 1 срабатывает только по фронтам исследуемых сигналов, а вторая группа дискриминаторов

1 - только по спадам этих сигналов.

Так первый дискриминатор первой группы срабатывает первый раз по фронту импульсного сигнала 16 на уровне Ч (фиг.3) и вторично срабатывает по фронту второго сигнала 17 на том же уровне (фиг.3). Аналогично на уровнях V2 (фиг;3). по фронту срабатывает второй дискриминатор и т.д. Первый дискриминатор. 1 второй группы срабатывает первый раз по спаду сигнала

16 на уровне V (фиг.3) и вторично по спаду сигнала 17 на том же. уровне и т.д. Каждый дискриминатор 1 при срабатывании выдает на выход короткий импульсный сигнал.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии, до поступления на шину 2 импульса 16 (фиг.3) триггер 6 находится в состоянии, при котором разрешающее напряжение есть на том выходе, который соединен с элементом И 4. Исходным состоянием реверсивного счетчика 8, пересчетного блока 11 и счетчика 12 является нулевое состояние. При этом на выходах разрядов реверсивного счетчика 8 напряжения отсутствуют и постоянно существующие на выходе генератора 10 образцовой частоты сигналы на выход элементов И 9 не проходят. Часть устройства, которая обеспечивает установку укаэанных элементов в исходное состояние, не показана.

C момента подачи на шину 2 сигнала 16, при достижении им уровня Vy (фиг.3) срабатывает первый амплитудный дискриминатор 1 первой группы, на его выходе появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 3 и откры-, тый элемент И .4 поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 8.

Счетчик 8 переходит в единичное состояние, при котором на выходе его младшего разряда появляется высокий потенциал, который поступает на первый элемент И 9 и открывает его, в результате чего импульсы генератора IO образцовой частоты начинают поступать на первый вход пересчетного блока 11. После того, как на этот вход поступит 2 - импульсов, пересчетный блок 11 переполнится и имТаким образом; предлагаемый цифровой измеритель для измерения интер" валов времени между двумя импульсны5 918931 6 пульс с его выхода поступит на вход ют на выходе пересчетного блока ll счетчика 12. такие же сигнгпы, которые были бы, если бы на ее первый вход поступало

При достижении сигналом 16 уровня в (2п-1) раз больше импульсов °

\/ (фиг.3) срабатывает второй ампли- 5 Импульсы с выходов следующих амптудный дискриминатор l, на его вы" литудных дискриминаторов l постепенходе появляется сигнал, который че-, но уменьшают код состояния реверсиврез элемент ИЛИ 3 и открытый элемент И 4 ного счетчика 8 до. тех пор, пока сигпоступает на суммирующий вход реверсив- нал с последнего амплитудного дискриного счетчика 8.Счетчик 8 переходит в 1О минатора 1 не сведет этот код к нусостояние, соответствующее коду "+2", 1левому значению. При этом состоянии при котором на выходе его первого все элементы И 9 закрыты и поступле(младшего) разряда высокой потенциал we импульсов с генератора 10 образпропадает, а на выходе второго раз- цовой частоты на пересчетный блок ряда - появляется. Он поступает на 15 11 прекращается. Сигнал с выхода посвторой элемент 9 и открывает его, в леднего дискриминатора 1, пройдя weрезультате чего импульсы генератора мент 7 задержки, заставляет триггер

10 образцовой частоты начинают по- 6 вновь поменять свое состояние и ступать через первый элемент ИЛИ 14 возвратиться в исходное состояние. на вход второго разряда пересчетно- 20 Ha этом работа устройства по изго блока 11. Это равносильно тому, мерению интервала времени между двумя что на первый вход пересчетного, импульсными сигналами заканчивается. блока 11 поступало бы в два раза Индикатор счетчика 12 показывает код большее количество импульсов. измеряемого временного интервала.

Это происходит до тех пор, поха 35 Этот код равен среднему арифметичеспри достижении сигналом 16 уровня V . кому из кодов временных интервалов (фиг.3) по спаду срабатывает послед- между двумя срабатываниями каждого ний амплитудный дискриминатор 1, в из амплитудных дискриминаторов 1, результате чего реверсивный счетчик которые при случайных флуктуациях, 8 переходит в состояние, соответст- 30 накладываемых на сигналы, могут зна;вующее коду "+2", при этом высокий чительно отклоняться при каждом конр потенциал появляется на последнем кретном измерении от истинных знавыходе реверсивного счетчика 8 и чений импУЛЬСЫ генеРатоРа 10 обРазцовой Пересчетный блок 11 работает слечастоты чеРез последний элемент ИЛИ 35 ду щим образом.

14 пересчетного блока 11 пост пают о блока 11 постУпают . Если число 2 равно двум в целом, непосРедственно на вход счетчика 12. степени, то пересчетный блок 11 моЭто равносильно тому, что на первый жет состоять только лишь из последо-.. вход пересчетного блока 11 поступает вательного соединения счетных тригв 2 больше импульсов. После про- 4g геров 13 и элементов ИЛИ 14, без деl3, хождения сигнала с выхода последнего шифратора 15. дискриминатора l через элемент И 4 При 2, не равном двум в целой на вход триггера 6 поступает задер- степени, среди состояний пересчетного жанный сигнал с выхода элемента 7 блока 11 есть ряд запрещенных, козадержки. Под действием этого сигна- 45 торые исключаются путем использола триггер б меняет свое состояние, вания дешифратора 15 кодов. закрывает элемент И 4 и открывает При любом возможном запрещенном элемент И 5. состоянии пересчетного блока 11 сраПоэтому при поступлении на вход батывает дешифратор 15 кодов и на его сигнала 17 и достижении им уровня V< о соответствующем выходе появляется

5О (фиг.3) срабатывает первый амплитуд" сигнал, проходящий на выход последненый дискриминатор 1 первой группы, го элемента ИЛИ 14, возвращающий в сигнал которого через элемент ИЛИ 3 нуль последний триггер 13 и устанави элемент И 5 поступает уже на вычи" ливающий остальные триггеры 13 перетающий вход реверсивного счетчика, 8, счетного блока 11 в нужное состояние.

55 уменьшает на единицу имевшийся в нем код "+2" и открывает соответствующие элементы И 9. Поступающие через открытые элементы И 9 импульсы вызыва7 9 ми сигналами существенно проще изввстного по конструктивному исполнению, что значительно повышает надежность работы измерителя, обладает также расширенными функциональными возможностями по сравнению с известным, вследствие введения в него пересчетного блока с изменяемым ко-. эффициентом пересчета.

Формула изобретения

1. Цифровой измеритель интервалов между серединами импульсов произволь.ной длительности, содержащий 2 и амплитуднйх дискриминаторов, генератор образцовой частоты, два элемента И. и счетчик импульсов с индикацией, а т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью повышени надежности и расширения функциональных возможностей устройства, в него введены К допол" нительных элементов И, многовходовой элемент ИЛИ, элемент задержки, счетный триггер, реверсивный счетчик.и пересчетный блок, при этом выходы 2g амплитудных дискриминаторов через элемент ИЛИ соединены с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с раздельными выходами счетного триггера, счетный вход которого подключен через элемент задержки к выходу 2п-го амплитудного дискриминатора, причем выходы первого и второго эле18931 8 ментов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика К разрядных выходов которого соединены через К дополнительных элементов И с К входами пересчетного блока, выход которого подключен к входу счетчика импульсов с индикацией, а вторые входы К дополнительных элементов И сое16 динены с выходом генератора образцовой частоты.

2.. Измеритель по п.1, î r л ич а ю шийся тем, что пересчетный блок содержит К счетных тригге.И ров,соединенных последовательно через (К-2) .элемента ИЛИ, кроме последнего К-ro триггера, выход которого подключен к (К-l)-му триггеру непосредственно, при этом выходы всех К

20 триггеров через дешифратор кодов подключены к установочным входам этих же триггеров и к входам выходного. элемента ИЛИ, причем. вход первого триггера, вторые входы (К-2)"ых эле"

И ментов ИЛИ и информационный вход выходного элемента ИЛИ являются К вхо" дами пересчетного блока,а выход. выходного элемента ИЛИ - выходом пересчетного блока.

Источники .Информации, принятые во внимание прй экспертизе

1. Ивторское свидетельство СССР

N 33М42, кл. 0 04 Г- 10/04, 1972.

2.. Ивторское свидетельство СССР.

И 429409 in. G 04 F 10/04, 1974.

918931

Составитель В.Иуляр

Редактор Н.Рогулич Техред З.Фанта Корректорд.Дзятко

Заказ 2140/32 Тираж 429 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент"., r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4