Устройство для измерения временного интервала между симметричными импульсами

Устройство для измерения временного интервала между симметричными импульсами

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()970304 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено03. 04.81. (21) 3269889/18-21 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 30.10.82, Бюллетень Йо 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82

Р М К з

G 04 F 10/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретениИ н открытий (53 ) УДК 681. 325 °. 3 (088. 8) (72) Автор изобретения

A.A.1йюроков (73) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕННОГО ИНТЕРВАЛА

МЕЖДУ СИММЕТРИЧНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах телевизионной и импульсной техники для определения координат и временных интервалов.

Известно устройство для измерения временных интервалов, содержащее два счетчика, четыре триггера, элемент совпадения, пять элементов И, элемент

ИЛИ, две линии задержки, цифровой." измеритель и блок цифровой индика .ции fl) .

Однако это устройство обладает низкой точностью, при измерении временного интервала между двумя импульсами, амплитуды длительности которых могут изменяться, а, кроме того содержит значительное число элементов. Известно также устройство для измефения временного интервала между сиьЬеетричными импульсами, содержащее пороговый- усилитель, счетчик, два триггера, два элемента ИЛИ, элемент

HE и три элемента И (2) ".

Недостатком этого устройства яв-. ляется низкая точность измерения, связанная с возможностью ложных срабатываний счетчика.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является. устройство для измерения временного интервала между симметричными импульсами, содержащее пороговый усилитель, 5 вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первым входам первого триггера, первого элемента И и элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И,второй вход которого подключен к выходу первого триггера, который соединен с входом второго элемента И,второй вход которого подключен через элемент НЕ к выходу элемента

ИЛИ, который подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов заполнения, а выход подключен к входу второго триггера, выход которого через формирователь импульса подключен к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с входом счетчика, а второй вход соединен с выходом пятого элемента И, один из входов кото35 рого соединен с выходом второго элемента И, а другой — с выходом генератора импульсов заполнения (3).

Недостатком этого устройства является низкая точность измерений на частотах, предельных для испольэуе970304

65 мых элементов даже в случае, когда фронты информационных импульсов синхронизированы с фронтами импульсов заполнения, что обычно имеет место в теленизионных системах с матричными или линейными Фотоприемниками.

Бель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее порого- g вый усилитель, вход которого соеди» нен с входной шиной, а выход — с входом триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход подключен к выходу элемента НЕ, а выход соединен с первым входом вторoro элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов заполнения и с первым нходом третьего элемента

И, четвертый элемент И, дополнительно введены элемент НЕ, реверсивный счетчик.и формирователь стробирующего импульса, вход которого подключен к шине пуска, а выход подключен, к третьему входу второго элемента

И и второму входу третьего элемента

И, третий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом триггера через дополнительный элемент НЕ, а второй нход подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом порогового усилителя, выход второго элемента И подключен к суммирующему. входу ре-. 35 версивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элемента И.

На чертеже приведена блок-схема устройства для измерения временного 4О интервала между симметричными импульсами.

Устройство содержит пороговый усилитель 1,триггер 2,элементы НЕ 3 и 4> элементы И 5 и б, генератор 7 45 импульсов заполнения, элементы И

8 и 9, реверсивный счетчик 10 и формирователь 11 стробирующего импульса.

Устройство работает следующим образом.

В начале работы на вход формирователя 11 стробирующего импульса приходит импульс ПУСК. По переднему фронту этого импульса формирователь 1 начинает Формировать импульс стра- 55

М..определенной длительности. Длительность этого импульса выбирается равной максимальному промежутку времени, в течение которого могут приходить сигналы СТАРТ и СТОП, бО между котОрыми измеряется временной - .интервал. Так как до ггрихода импульса СТАРТ на выходах порогового усилителя 1 и триггера 2 присутствует уровень логического "0", то элемент

И б устанавливаетая в сос;гояние "1" сигналами с элементов НЕ 3 и 4.

Сигналами с формирОвателя 11 стробирующего импульса и элемента И б открывается элемент И 9, разре аая прохождение импульсов о генератора

7 импульсов заполнения на вычитающий вход реверсивного счетчика 10.

Сигналы на суммирующий вход счетчика 10 в это время не проходят, так как элемент И 8 в это время закрыт сигналом с выхода элемента И 5, так как на выходе триггера 2 логический

"0 ". Приходящий импульс СТАРТ нормируется в пороговом усйлителе 1.

Во время действия этого импульса элемент HE 3 закрывает элементы И 5 и 6 а они н свою очередь закрывают элементы И 8 и 9, запрещая таким образом, прохождение импульсов заполнения на входы счетчика 10. Импульс

СТАРТ после порогового усилителя 1 вызывает опрокидывание триггера 2 в состояние "1 ", Поэтому после окончания этого импульса через элемент

НЕ 4 закрывается элемент И б и, следовательно, и 9 И, запрещая прохождение импульсов заполнения на вычитающий вход счетчика 10. Одновременно открывается элемент И 5 сигналами с триггера 2.и элемент НЕ 3, который открывает элемент И 8, разрешая прохождение счетных импульсов с генератора 7 на суммирующий вход счетчика 10. При приходе импульса

СТОП счетные импульсы на вход счетчика 10 не проходят,.так же как и при приходе импульса СТАРТ . Импульс

СТОП нызынает опрокидывание тригге" ра 2 в исходное состояние и поэтому после его окончания снова будут проходить импульсы заполнения на нычитающий вход счетчика,10, поскольку состояние устройства такое же, как и до прихода импульса СТАРТ. По окончании импульса с формирователя

11 элементы И 8 и 9 запрещают прохождение импульсов генератора 7 на входы счетчика 10 и счет прекращается.

Пусть длительность стробирующего импульса составляет Итактов (1 тактодин период импульсов с генератора 7 импульсов заполйения), время между началом эталонного импульса и началом импульса СТАРТ вЂ” n тактов, длительность импульса СТАРТ на выходе порогового усилителя — Х тактов, импульса СТОН вЂ” У тактов, а длительность между концом импульса СТАРТ и началом импульса CTGII — Е тактов.

Тогда нетрудно показать, что в конце измерения счетчик насчитйвает

2("+" +Z) -N тактов. Выражение в скобках представляет собой расстояние между центрами импульсов. Постоянная ошибка и N тактов может быть

970304

Формула из о брет е ни я

ВНИИПИ Заказ 8386/57 Тираж 427 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 устранена предварительной установкой счетчИ<а в состояние N. Если с4Ычйк цикличесйфй с емкостью Ni; то Эта йаибка исключается самим сЧетчиком.

Перед началом следующего измерения необходимо установить счетчик

10 и, во избежание сбоев триггер 2 в исходное состояние. При неизвестном времени прихода импульса СТАРТ вместо внешнего импульса ПУСК можно испольэовать импульс СТАРТ с выхода порогового усилителя 1.

Из описания работы устройства видно, что на выходе устройства будем иметь код времени, соответствующий сумме половин длительностей импульсов СТАРТ и СТОП и длительности интервала между ними, что при симметричной форме этих им ульсов соответствует длительности измеряемого временного интервала.

Повышение точности, по сравнению с известным устройством, обусловлено полным отсутствием возможности перекрытия счетных импульсов, приходящих на входы счетчика 10. В случае если импульсы СТАРТ и СТОП синхронизованы с импульсами заполнения, что имеет место при обработке видеосигнала с многоэлементных приемников, то достигается точность измерения временного интервала, равная половине длительности интервала счетных импульсов при любой длительности импульсов СТАРТ и СТОП на частотах вплоть до предельных для используемой элементной базы.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет определять длительность временного интервала с лучшей точностью на предельных частотах.

УстройствЬ для измерения нременI ного"интервала между симметричными импульсами„ содержащее пороговый усилитель, вход которого соединен с входной шиной, а выход — с входом триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход подключен к выходу элемента НЕ, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов заполнения и о первым входом третьего элемента И,чет15 вертый элемент И, о т л и ч а ю щ е" е с я тем, что с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены элемент НЕ, реверсивный счетчик и формирователь стрдбирующвго импульса, вход которого подключен к шине пускаp а выход подключен к третьему входу второго элемента И, третий вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, 25 первый вход которого соединен с выходом триггера через дополнительный элемент НЕ, а второй вход подключен к выходу элемента НЕ, вход которого соединен с выходом порогового усилителя, выход второго элемента И подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с выходом третьего элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 602912, кл. G 04 F 10/04, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

40 Р 554523, кл. G 04 F 10/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

-по заявке Р 2947575/21,, кл. G 04 F 10/04, 1980