Цифровой измеритель временных интервалов

 

Изобретение может быть использовано для измерения длительности одиночных временных интервалов.Целью изобретения является повьшение точности измерений и надежности устройства . Для достижения этой цели в устройство введены три формирователя 2, 3 и 4 импульсов и соответствующие функциональные связи. Кроме того, устройство содержит генератор 1 импульсов , линию Ъ задержки, группу злементов 6, 7 и 8 совпадения, RS- триггеры 9, 10 и II, вторую группу элементов 12, 13 и 14 совпадения, элемент ИЛИ 15, счетчик 16, линию 17 задержки, третью группу элементов 18, 19 и 20 совпадений и счетный триггер 21. Наличие в устройстве формирователя 2 позволяет исключить возможность одновременного срабатьюания триггеров 9-11. Минимальный фазовый сдвиг в предложенном измерителе не больше суммарного времени задержки переключения элементов совпадения и триггера, что в два раза меньше, чем в известном измерителе. 1 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 С 04 Р 10/04.« :g "; «g«.

I;

«

Е с «

«

s т л «1.. „,-«, ««.

«

k

« -ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М

С5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3992695/24-21 (22) 23. 12.85 (46) 15. 01 .88 Бюл. № 2 (71) Краснодарский филиал Научно-исследовательского института морской геофизики Всесоюзного научно-производственного геолого-геофизического морского объединения по разведке нефти и газа "Союзморгео" (72) С.Я.Нустильник (53) 618.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 783747, кл. G 04 F 10/04, 1978.

Авторское свидетельство СССР

¹ 754354, кл. G 04 F !О/04, 1977. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕPВАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения длительности одиночных временных интервалов. Целью изобретения является повышение точ„„SU„„1366986 А I ности измерений и надежности устройства. Для достижения этой цели и устройство введены три формирователя 2, 3 и 4 импульсов и соответствующие функциональные связи. Кроме того, устройство содержит генератор 1 импульсон, линию 5 задержки, группу элементов 6, 7 и 8 совпадения, RSтриггеры 9, 10 u II вторую группу элементов 12, !3 и 14 совпадения, « элемент ИЛИ 15, счетчик 6, линию 17 задержки, третью группу элементов 18, 19 и 20 совпадений и счетный триггер

21. Наличие в устройстве формирователя 2 позволяет исключить возможность одновременного срабатывания триггеров 9-!l. Минимальный фазовый сдвиг в предложенном измерителе не больше суммарного времени задержки переключения элементов совпадения и триггера, что н два раза меньше, чем в известном измерителе . 1 ил .

1366986

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения длительности одиночных временных интервалов.

Цель изобретения — повышение точности измерений и надежности устройства.

На чертеже изображена блок-схема цифрового измерителя временных интервалов.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, формирователи 2 — 4 импульсов, линию 5 задержки, группу элементов 6 — 8 совпадения, RS-триг- 1r

reры 9 — 11, группу элементов 12— .14 совпадения, элемент ИЛИ 15, счетчик 16, линию 17 задержки, группу элементов 18 — 20 совпадений и счетный триггер 21 ° 20

Отводы линий 5 и 17 задержки подключены к первым входам соответствующих элементов совпадения 6 — 8 и

I8 — 20 соответственно, выходы элементов 6 — 8 совпадения соединены с

S-входами RS-триггеров 9 — 11 соответственно, первые входы элементов

12 — 14 подключены к прямым выходам

RS-триггеров 9 — 11, вторые входы элементов 12 — 14 подключены к оот- 30 ветствующим отводам линии 5 задержки, выходы элементов 12 — 14 через элемент ИЛИ 15 подключены к входу линии 17 задержки, первому входу элемента 18 совпадения и входу счетчика 16, старт-шина измерителя через формирователь 3 импульсов подключена к вторым входам элементов 7 и 8 совпадения и первому входу элемента 6, стоп-шина измерителя через формирова- 40 тель 4 подключена к входу триггера

21 и объединенным вторым входам элементов 18 — 20 совпадения, выходы которых соединены с S-входами RS-триггеров 9 — 11 соответственно, выход 45 триггера 21 подключен к первому входу формирователя 2 импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с входом линии 5 задержки и вторыми вхо-50 дами элементов 6 и 12 совпадения,выходы элементов 13 и 14 совпадения подключены к R-входам RS-триггеров 9 и 10 соответственно, а выход элемента

12 совпадения подключен к R-входу

RS-триггера Il.

Измеритель работает следующим образом.

Перед началом измерения триггеры

9 — 11 и 21 и счетчик 16 устанавливаются в нулевое состояние. Длительность импульса формирователя 2 равна удвоенному суммарному времени задержки переключения типовых логических элементов — элемента совпадения и триггера, которые используются в измерителе, т.е ° "чмл =2 (" иеи. сов па +

+ i, „„) . Фазовый сдвиг между импульсамй на двух соседних выходах как линии 5 задержки, так и линии 17 задержки равен сосуд /2 °

Импульс начала измеряемого интервала времени "Старт" преобразуется формирователем 3 в импульс длительностью i! /2. Он открывает элементы 6 — 8 совпадения. Первый импульс, поступивший на второй вход элемента

6 совпадения или на первые входы элементов 7 и 8 совпадения с определенного отвода линии 5 задержки, устанавливает в единичное состояние соответствующий RS-триггер (9 — 11).

Импульс формирователя 3 заканчивает-. ся и элементы 6 — 8 совпадения закрываются, запрещая срабатывание осталь-. ных RS-триггеров (9 — 11). Включенный RS-триггер (9 — 11) открывает соответствующий элемент (12 †. 14) совпадения и определенная последовательность импульсов поступает на входы линии 17, элемента 18 совпадения и счетчика 16. Последний подсчитывает их число. Импульс конца измеряемого интервала времени "Стоп" поступает на формирователь 4. Формирователь 4 формирует импульс длительностью „„„ /2, который открывает элементы

18-20 совпадения. Первый импульс, появившийся на выходе одного из элементов (18 — 20) совпадения, поступает на вход соответствующего RS-триггера (9 — 11). Если этот триггер уже включен, то его состояние не меняется. В противном случае соответствующий RSтриггер (9 — 11) переключается в единичное состояние, а включенный до этого RS-триггер (9 — 1)) переключается в нулевое состояние. Выходной импульс формирователя 4 переключает триггер 21 в единичное состояние, и формирователь 2 не пропускает импульсы генератора 1.

Наличие в измерителе формирователя 2 с длительностью сформированного импульса „„„, формирователей 3 и 4 с длительностью импульса „ „ /2 и

l 366986 обеспечение фазового сдвига между импульсами двух соседних квантующих последовательностей /2 позволяема ет исключить возможность одновременного срабатывания нескольких RS-триггеров 9 — ll. Возможно одновременное срабатывание лишь двух соседних RSтриггеров (9 — 11) в том случае, если выходной импульс формирователя 3 (формирователя 4) точно совпадает с перекрывающимися частями импульсов соседних квантующих последователь-. ностей. Однако вероятность наступле ния такого события ничтожно мала.

Допустим, что сработали одновременн

RS-триггеры 10 и 11. На вторых входах элементов 13 и 14 совпадения ус танавливаются разрешающие потенциаль

Одновременно на входе элемента 13 совпадения устанавливается запрещающий потенциал с инверсного выхода

RS-триггера ll и он закрывается. На входе элемента 14 совпадения остается разрешающий потенциал. Очередной импульс последовательности, пройдя через элемент 14 совпадения, поступа ет на R-вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние. Таким образом, в единичном состоянии остается только триггер 11. Через элемент ИЛИ 15 на вход линии 17 задержки и элемента 18 совпадения проходит последовательность импульсов только с выхода элемента 14 совпадения.

При поступлении импульса Стоп" могут сработать также два триггера (9 — 11), или например, один из триг геров (9 — 11) остается во включенном состоянии и дополнительно включа ется еще один. В этом случае при вычислении длительности временного интервала принимается во внимание толь ко номер последнего по счету сработавшего триггера (9 — 11). Например, если после прихода импульса Стоп" включены триггеры 10 и 11 то в расчет принимается только триггер ll °

Цифровой измеритель временных интервалов, содержащий генератор импульсов, три группы по (n+I) элементов совпадения, две линии задержки с потводами, отводы которых подключены о к первым входам соответствующих элементов совпадения первой и второй групп соответственно, счетный триг— гер, (и+1) RS-триггеров, S-входы ко2О торых соединены с выходами соответ— ствующих элементов совпадения первой группы, первые входы элементов совпадения третьей группы подключены к прямым выходам соответствующих RS25 триггеров, вторые входы элементов совпадения третьей группы с 1-ro no

n — и подключены к выходам соответст— вующих отводов первой линии задержки

1 выходы элементов совпадения третьей д0 группы подключены к входам элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом второй линии задержки и первым входом (и+1) -го элемента совпадения в торой группы, счетчик, о т л и ч а ю35 щ H и с я тем, чтО, с целью пОВышения точности измерений и надежности устройства, в него введены три формирователя импульсов, причем старт-шина измерителя через первый формиро4р ватель импульсов подключена к объе— диненным вторым входам с !-ro по п-й элемент совпадения и первому входу (и+1)-ro элемента совпадения первой группы, стоп-шина измерителя через

45 второй формирователь импульсов подключена к входу счетного триггера и объединенным вторым входам элементов совпадения второй руппы, выходы которых соединены с S-входами соответствующих RS òlIèrrelIÎÂ, Выход счетнОro триггера подключен к первому входу входу третьего формирователя импульсов, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход — с входом первой линии задержки и с вторыми входами (и+1)-х элементов совпадения первой и третьей групп, выход х-го элемента совпадения третьей группы подключен к где N — число квантующих импульсов, зафиксированных счетчиком 16;

Т„„ — период квантующих импульсов; и — номер последнего по счету сработавшего триггера (9 — 11).

Длительность временного интервала определяется из выражения:

Минимальный фазовый сдвиг в предлагаемом измерителе не больше суммарного времени задержки переключе5 ния элемента совпадения и триггера

У что вдвое меньше, чем в известном измерителе.

Формула изобретения

5 1366986 в

К-входу (i-1)-го яЯ-триггера, третий КЯ- триггера, выход элемента ИЛИ вход i-ro элемента совпадения подсоединен со счетным входом счетключен к инверсному выходу (i+I)-ro чика, Составитель Л.Плетнева

Редактор Л. Пчелинская Техред Л. Сердюкова Корректор Л.Патай

Закаэ 6837/46 Тираж 373 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4