RU2447576C2 - Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse - Google Patents

Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse Download PDF

Info

Publication number
RU2447576C2
RU2447576C2 RU2010126701/08A RU2010126701A RU2447576C2 RU 2447576 C2 RU2447576 C2 RU 2447576C2 RU 2010126701/08 A RU2010126701/08 A RU 2010126701/08A RU 2010126701 A RU2010126701 A RU 2010126701A RU 2447576 C2 RU2447576 C2 RU 2447576C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
delay
pulse
clock
external trigger
code
Prior art date
Application number
RU2010126701/08A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010126701A (en
Inventor
Олег Григорьевич Бондарь (RU)
Олег Григорьевич Бондарь
Михаил Иванович Моисеев (RU)
Михаил Иванович Моисеев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2010126701/08A priority Critical patent/RU2447576C2/en
Publication of RU2010126701A publication Critical patent/RU2010126701A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2447576C2 publication Critical patent/RU2447576C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: method is related to conversion of delay into digital code with storage of output signals of multidrop delay line through which syncro clock wave passes at the moment of external triggering pulse arrival; received digital code is converted into multiplexor control signals in order to extract one signal from multidrop delay line with required delay time of syncro clock.
EFFECT: accuracy improvement of phase clock-in for reference generator syncro to external triggering pulse which allows generation of delay with any preset duration counted starting from external triggering pulse.
4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам импульсной техники и может быть использовано в прецизионных генераторах импульсов.The invention relates to devices of pulsed technology and can be used in precision pulse generators.

В прецизионных генераторах импульсов, предназначенных для генерирования последовательностей импульсов с задаваемыми длительностью, временной задержкой и периодом повторения, возникает проблема фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска. Это означает, что отсчет любых временных параметров генерируемой последовательности импульсов осуществляется относительно импульса внешнего запуска.In precision pulse generators designed to generate pulse sequences with a given duration, time delay and repetition period, the problem of phase linking of the generated pulse sequence to an external trigger pulse arises. This means that any time parameters of the generated pulse sequence are counted relative to the external trigger pulse.

Если допустимая погрешность привязки сопоставима с периодом следования тактовых импульсов, вырабатываемых внутренним опорным (обычно кварцевым) генератором и синхронизирующих работу всех узлов генератора импульсов, то эта проблема легко решается средствами цифровой схемотехники, т.е. формирование выходной последовательности импульсов начинается по первому тактовому импульсу, следующему за импульсом внешнего запуска. Поскольку импульс внешнего запуска никак не привязан к тактовым импульсам, то погрешность их привязки к импульсу внешнего запуска может варьироваться в пределах одного периода тактовых импульсов. Это проявляется в виде дрожания (джиттера) всех фронтов и спадов генерируемой последовательности импульсов относительно импульса внешнего запуска. Если же допустимая временная погрешность привязки должна быть существенно (на один-два порядка) меньше периода тактовых импульсов, то возникает необходимость в фазовой привязке тактовых импульсов. Классические методы синхронизации с точностью до фазы (например, фазовой автоподстройки частоты - ФАПЧ) здесь не применимы из-за высокой инерционности используемых кварцевых генераторов и возможной нерегулярности импульсов внешнего запуска.If the permissible error of reference is comparable with the repetition period of clock pulses generated by an internal reference (usually quartz) generator and synchronizing the operation of all nodes of the pulse generator, then this problem can be easily solved by digital circuitry, i.e. The formation of the output pulse sequence begins with the first clock pulse following the external trigger pulse. Since the external trigger pulse is not tied to clock pulses in any way, the error of their binding to the external trigger pulse can vary within the same period of clock pulses. This is manifested in the form of jitter (jitter) of all fronts and decays of the generated pulse sequence relative to the external trigger pulse. If the permissible temporal error of the binding should be significantly (one or two orders of magnitude) less than the period of the clock pulses, then there is a need for phase binding of the clock pulses. Classical methods of phase-accurate synchronization (for example, phase-locked loop - PLL) are not applicable here due to the high inertia of the used crystal oscillators and the possible irregularity of external triggering pulses.

В общем виде суть применяемых методов сводится к тому, что тактовые импульсы задерживаются до совпадения начала очередного тактового импульса с началом импульса внешнего запуска (чаще его задержанной на период тактовых импульсов копией).In general terms, the essence of the methods used is that the clock pulses are delayed until the beginning of the next clock pulse coincides with the beginning of the external trigger pulse (more often than not, a copy delayed for the period of the clock pulses).

Известен способ фазовой привязки, основанный на средствах аналоговой схемотехники, используемый в генераторе импульсов Г5-66 [Г5-66 генератор импульсов. Техническое описание и инструкция по эксплуатации [Текст]: 3.269.085 ТО]. В соответствии с ним задержка между предшествующим тактовым импульсом и импульсом внешнего запуска запоминается в виде пропорционального ей напряжения. Для этого задержка преобразуется в напряжение с помощью первого генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), запускаемого тактовым импульсом и останавливаемого импульсом внешнего запуска (задержанным импульсом внешнего запуска для упрощения реализации). Каждый последующий тактовый импульс задерживается методом обратного преобразования напряжения в величину задержки с помощью второго ГЛИН, идентичного первому, запускаемого тактовым импульсом и сбрасываемого в начальное состояние по достижении напряжения, сохраненного первым ГЛИН. Момент равенства напряжений фиксируется компаратором, а формируемый на его выходе перепад напряжений привязан по фазе к импульсу внешнего запуска. Выходные импульсы компаратора и представляют собой задержанные тактовые импульсы, привязанные по фазе к импульсу внешнего запуска.A known method of phase locking, based on the means of analog circuitry used in the pulse generator G5-66 [G5-66 pulse generator. Technical description and operating instructions [Text]: 3.269.085 TO]. In accordance with it, the delay between the previous clock pulse and the external trigger pulse is stored in the form of a voltage proportional to it. To do this, the delay is converted into voltage using the first linearly varying voltage generator (GLIN), which is triggered by a clock pulse and stopped by an external trigger (delayed by an external trigger pulse to simplify implementation). Each subsequent clock pulse is delayed by the method of the inverse transformation of the voltage into a delay value using a second GLIN identical to the first one, triggered by a clock pulse and reset to the initial state when the voltage stored by the first GLIN is reached. The moment of voltage equality is fixed by the comparator, and the voltage drop formed at its output is phase-locked to an external trigger pulse. The output pulses of the comparator are delayed clock pulses that are phase-locked to an external trigger pulse.

Реализуется способ так. Поступивший импульс внешнего запуска разрешает прохождение тактовых импульсов на устройство фазовой привязки и одновременно задерживается линией задержки на период следования тактовых импульсов. Первый тактовый импульс, следующий за импульсом внешнего запуска, запускает первый генератор линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН), построенный как интегратор на основе заряда конденсатора постоянным током, отключаемым задержанным импульсом внешнего запуска. С приходом задержанного импульса внешнего запуска постоянный ток интегратора отключается и на выходе первого ГЛИН (на его конденсаторе) сохраняется уровень напряжения, соответствующий задержке импульса внешнего запуска по отношению к предшествующему тактовому импульсу. Так осуществляется преобразование задержки импульса внешнего запуска по отношению к ближайшему предшествующему опорному тактовому импульсу в уровень напряжения. Все последующие тактовые импульсы запускают второй ГЛИН, выходное напряжение которого сравнивается компаратором с сохраненным напряжением первого ГЛИН, и при совпадении напряжений на выходе компаратора формируется задержанный тактовый импульс. Поскольку скорости нарастания линейно изменяющегося напряжения у обоих ГЛИН выбираются одинаковыми, то тактовые импульсы на выходе компаратора оказываются привязанными по фазе к импульсу внешнего запуска. Они используются в качестве тактовых импульсов для всех остальных узлов генератора.The method is implemented as follows. The incoming external trigger pulse permits the passage of clock pulses to the phase locking device and is simultaneously delayed by the delay line for the period of the clock pulses. The first clock pulse following the external trigger pulse starts the first linearly varying voltage generator (GLIN), built as an integrator based on the DC capacitor charge, which is disabled by the delayed external trigger pulse. With the arrival of a delayed external trigger pulse, the integrator's constant current is turned off and the voltage level corresponding to the delay of the external trigger pulse relative to the previous clock pulse is stored at the output of the first GLIN (on its capacitor). This converts the delay delay of the external trigger pulse relative to the nearest previous reference clock pulse to the voltage level. All subsequent clock pulses start the second GLIN, the output voltage of which is compared by the comparator with the stored voltage of the first GLIN, and when the voltage coincides at the output of the comparator, a delayed clock pulse is generated. Since the ramp up rates of the linearly varying voltage for both GLINs are the same, the clock pulses at the output of the comparator turn out to be phase-locked to the external trigger pulse. They are used as clock pulses for all other generator nodes.

Таким образом, в генераторе импульсов используется промежуточное преобразование задержки в напряжение, его запоминание и обратное преобразование в задержку.Thus, the pulse generator uses an intermediate conversion of the delay to voltage, its storage, and the inverse transformation to the delay.

Однако описанный способ фазовой привязки имеет существенные недостатки.However, the described phase locking method has significant drawbacks.

1. С течением времени запоминающий конденсатор первого ГЛИН будет разряжаться, что неминуемо приведет к пропорциональному увеличению погрешности восстановления времени задержки. Через несколько миллисекунд после прихода импульса внешнего запуска запоминающий конденсатор интегратора полностью разряжается и фазовая синхронизация исчезает.1. Over time, the storage capacitor of the first GLIN will be discharged, which will inevitably lead to a proportional increase in the error in the restoration of the delay time. A few milliseconds after the arrival of the external trigger pulse, the integrator storage capacitor is completely discharged and the phase synchronization disappears.

2. Прецизионные аналоговые высокоскоростные узлы работают на фоне мощных цифровых сигналов (тактовые импульсы), что приводит к существенным ошибкам при преобразовании задержки в напряжение и обратно. Поэтому остается существенный остаточный джиттер.2. Precision analog high-speed nodes operate on the background of powerful digital signals (clock pulses), which leads to significant errors when converting the delay to voltage and vice versa. Therefore, significant residual jitter remains.

В качестве прототипа выбираем способ, реализованный устройством [RU 2256290 С2. Устройство фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска. 05.05.2003 г.], который устраняет первый недостаток. Сущность способа состоит в преобразовании задержки между импульсом внешнего запуска и предшествующим ему тактовым импульсом в пропорциональное напряжение и, далее, с помощью аналого-цифрового преобразователя в цифровой код, сохранении его в виде цифрового кода и последующем обратном преобразовании сохраненного цифрового кода в уровень напряжения с помощью цифроаналогового преобразователя и, далее, преобразовании напряжения в задержку всех последующих тактовых импульсов. Таким образом, способ [RU 2256290 С2. Устройство фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска. 05.05.2003 г.] отличается от [Г5-66 генератор импульсов. Техническое описание и инструкция по эксплуатации [Текст]: 3.269.085 ТО] дополнительным преобразованием напряжения в код и кода в напряжение. Сохранение величины задержки в виде цифрового кода исключает ее изменение с течением времени.As a prototype, we select the method implemented by the device [RU 2256290 C2. A device for phase linking a generated pulse sequence to an external trigger pulse. 05/05/2003], which eliminates the first drawback. The essence of the method consists in converting the delay between the external trigger pulse and the preceding clock pulse into a proportional voltage and, further, using an analog-to-digital converter to a digital code, storing it as a digital code, and then converting the stored digital code to a voltage level using digital-to-analog converter and, further, the conversion of voltage into the delay of all subsequent clock pulses. Thus, the method of [RU 2256290 C2. A device for phase linking a generated pulse sequence to an external trigger pulse. 05/05/2003] differs from [G5-66 pulse generator. Technical description and operating instructions [Text]: 3.269.085 TO] by additional conversion of voltage to code and code to voltage. Saving the delay value in the form of a digital code eliminates its change over time.

Из задержанных тактовых импульсов формируются последовательности импульсов прецизионного генератора с задаваемыми длительностью, временной задержкой и периодом повторения.From the delayed clock pulses, sequences of pulses of a precision generator with the specified duration, time delay and repetition period are formed.

Формирование осуществляется за счет того, что предварительно все временные параметры последовательности импульсов преобразуются в последовательность кодов, представляющих собой временные сдвиги относительно начала периода, и заносятся в запоминающее устройство, откуда последовательно (в возрастающем порядке) подаются на устройство сравнения кодов, где сравниваются с содержимым счетчика тактовых импульсов, подключенного ко второму входу устройства сравнения кодов. При этом устройство сравнения кодов стробируется задержанными тактовыми импульсами, привязанными по фазе к внешнему запускающему импульсу. Выходные импульсы устройства сравнения кодов воспроизводят временные сдвиги относительно начала периода, задаваемого импульсом внешнего запуска. По этой причине точность фазовой привязки задержанных тактовых импульсов определяет точность фазовой привязки сформированной последовательности импульсов прецизионного генератора.The formation is carried out due to the fact that previously all the time parameters of the pulse sequence are converted into a sequence of codes representing time shifts relative to the beginning of the period, and are stored in a storage device, from where they are sequentially (in increasing order) fed to the code comparison device, where they are compared with the contents of the counter clock pulses connected to the second input of the code comparison device. In this case, the code comparison device is gated by delayed clock pulses, phase-locked to an external triggering pulse. The output pulses of the code comparison device reproduce time shifts relative to the beginning of the period specified by the external trigger pulse. For this reason, the phase reference accuracy of the delayed clock pulses determines the phase reference accuracy of the generated pulse train of the precision generator.

Первый способ фазовой привязки тактовых импульсов к внешнему запускающему импульсу [Г5-66 генератор импульсов. Техническое описание и инструкция по эксплуатации [Текст]: 3.269.085 ТО] основывается на промежуточном преобразовании временного интервала в напряжение, а затем обратном преобразовании напряжения во временной интервал. Это означает, что происходит накопление ошибок двух преобразований. Во втором варианте [RU 2256290 С2. Устройство фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска. 05.05.2003 г.] количество промежуточных преобразований увеличивается и погрешность фазовой привязки даже возрастает, сохраняясь, однако, при больших временных интервалах от импульса внешнего запуска до текущего задержанного тактового импульса.The first method of phase binding of clock pulses to an external triggering pulse [G5-66 pulse generator. Technical description and operating instructions [Text]: 3.269.085 TO] is based on the intermediate conversion of the time interval into voltage, and then the inverse conversion of voltage into the time interval. This means that there is an accumulation of errors of two transformations. In the second embodiment [RU 2256290 C2. A device for phase linking a generated pulse sequence to an external trigger pulse. 05/05/2003] the number of intermediate transformations increases and the error of the phase reference even increases, remaining, however, at large time intervals from the external trigger pulse to the current delayed clock pulse.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, являются повышение точности фазовой привязки тактовых импульсов к импульсу внешнего запуска во всем интервале временных параметров генерируемой последовательности.The technical problem to which the present invention is directed is to increase the accuracy of the phase reference of clock pulses to an external trigger pulse in the entire interval of time parameters of the generated sequence.

Решение этой задачи обеспечивается путем полного отказа от аналоговых узлов при запоминании и воспроизведении задержки. Способ, реализующий этот подход, состоит в прямом преобразовании задержки в цифровой код, сохранении этого кода и последующем преобразования кода в задержку тактовых импульсов.The solution to this problem is provided by a complete rejection of analog nodes when storing and reproducing the delay. A method that implements this approach consists in directly converting the delay into a digital code, storing this code, and then converting the code into a delay of clock pulses.

Преобразование задержки в цифровой код осуществляется сохранением в запоминающем регистре, в момент появления импульса внешнего запуска, выходных сигналов многоотводной линии задержки, по которой распространяется электромагнитная волна тактового импульса. Полученный цифровой код преобразуется дешифратором в сигналы управления мультиплексором, выделяющим лишь один из выходных сигналов многоотводной линии задержки, представляющий собой задержанные тактовые импульсы, привязанные к импульсу внешнего запуска.The delay is converted into a digital code by storing in the memory register, at the moment of the appearance of the external trigger pulse, the output signals of the multi-tap delay line along which the electromagnetic wave of the clock pulse propagates. The resulting digital code is converted by the decoder into control signals of the multiplexer, which selects only one of the output signals of the multi-tap delay line, which is a delayed clock pulses associated with an external trigger pulse.

Структурная схема устройства, реализующего способ, показана на фиг.1 и состоит из: многоотводной линии задержки 1; запоминающего регистра 2; дешифратора 3 и мультиплексора 4.The structural diagram of a device that implements the method is shown in figure 1 and consists of: multi-tap delay line 1; memory register 2; decoder 3 and multiplexer 4.

Многоотводная линия задержки может быть построена на любой элементной базе, в том числе на логических элементах повторителях, представляя собой цепь последовательно соединенных повторителей с ответвлениями Di в точках соединения выхода и входа смежных элементов цепи (например, τ1 и τ2 - на фиг.1). На вход многоотводной линии задержки подаются тактовые импульсы (CLK). Проходя через многоотводную линию задержки, импульсы тактовой частоты задерживаются на каждом ее элементе на фиксированное время ti, равное времени прохождения сигнала через каждый элемент задержки (фиг.2). Суммарное время задержки тактового сигнала может быть вычислено по формуле:A multi-tap delay line can be built on any element base, including repeaters logic elements, representing a chain of repeaters connected in series with branches Di at the points of the output and input connection points of adjacent circuit elements (for example, τ 1 and τ 2 - in Fig. 1 ) The input of the multi-tap delay line is clocked (CLK). Passing through a multi-tap delay line, clock pulses are delayed on each of its elements for a fixed time t i equal to the time the signal passed through each delay element (Fig. 2). The total delay time of the clock signal can be calculated by the formula:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ti - время задержки на одном элементе.where t i is the delay time on one element.

Количество элементов n в многоотводной линии задержки 1 должно быть таким, чтобы суммарное время задержки многоотводной линии задержки 1 было равно периоду следования Т импульсов тактового сигнала, т.е.:The number of elements n in the multi-tap delay line 1 must be such that the total delay time of the multi-tap delay line 1 is equal to the repetition period T of the clock pulses, i.e.:

Figure 00000002
Figure 00000002

Или, при одинаковых ti:Or, with the same t i :

Figure 00000003
Figure 00000003

В момент поступления импульса внешнего запуска (SYNC) запоминающий регистр 2 сохраняет мгновенное значение сигналов (Dn-D1) в точках соединения элементов многоотводной линии задержки 1. Сохраненный в запоминающем регистре 2 код (Dn-D1) преобразуется дешифратором 3 в сигналы управления (Ak-A1) мультиплексором 4, с целью переключения одного из задержанных сигналов тактовой частоты на выход устройства. На фиг.2 показан сигнал (CLKi), задержанный на i элементах многоотводной линии задержки и прошедший на выход мультиплексора 4. На фиг.2 между сигналами (CLKi) и (Di) показана задержка, свойственная реальным цифровым элементам. Количество информационных входов (n) мультиплексора 4, регистра-защелки 2 и количество входов дешифратора 3 определяются количеством элементов линии задержки 1. Количество выходов (k) дешифратора 3 определяется количеством управляющих линий (k) мультиплексора 4, что зависит от способа управления им (параллельный двоичный или унитарный код). Например, для мультиплексора, имеющего n входных линий, количество управляющих линий может быть найдено по формуле:At the moment of arrival of the external trigger pulse (SYNC), the memory register 2 stores the instantaneous value of the signals (D n -D 1 ) at the connection points of the elements of the multi-tap delay line 1. The code (D n -D 1 ) stored in the memory register 2 is converted by the decoder 3 into signals control (A k -A 1 ) multiplexer 4, in order to switch one of the delayed clock signals to the output of the device. Figure 2 shows the signal (CLKi) delayed on i elements of the multi-tap delay line and passed to the output of multiplexer 4. Figure 2 shows the delay inherent in real digital elements between signals (CLKi) and (Di). The number of information inputs (n) of multiplexer 4, register-latch 2 and the number of inputs of decoder 3 are determined by the number of delay line elements 1. The number of outputs (k) of decoder 3 is determined by the number of control lines (k) of multiplexer 4, which depends on how it is controlled (parallel binary or unitary code). For example, for a multiplexer having n input lines, the number of control lines can be found by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где n - количество входных линий мультиплексора, k - количество управляющих линий мультиплексора.where n is the number of input lines of the multiplexer, k is the number of control lines of the multiplexer.

Для многоотводной линии задержки 1, имеющей восемь элементов задержки (τ81), прохождение сигнала через каждый элемент задержки представлено на фиг.3. Для мультиплексора 4, который будет иметь восемь входных (D8-D1) и три управляющие линии (А3А2А1), может быть построен дешифратор 3 по таблице истинности, представленной на фиг.4 и полученной следующим образом. Один период тактовой последовательности (CLK) разделяется на кванты, количество которых соответствует количеству элементов в многоотводной линии задержки 1. По сути, длительность кванта соответствует времени задержки (ti) на одном элементе многоотводной линии задержки 1. В течение одного кванта сохраняется постоянство сигналов на выходах многоотводной линии задержки 1, поэтому код, представленный на фиг.3, представляет собой квантованную последовательность кодов (D8-D1) на выходах многоотводной линии задержки 1, в соответствие которой поставлен код управления мультиплексором 4 (А3А2А1). Дешифратор 3 выполнит преобразование следующего вида [Водовозов A.M. Цифровые элементы систем автоматики [Текст]. Учебное пособие. - Вологда. ВоГТУ, 2001. - 108 с., ил.]:For a multi-tap delay line 1 having eight delay elements (τ 8 −τ 1 ), the signal passage through each delay element is shown in FIG. 3. For multiplexer 4, which will have eight input (D 8 -D 1 ) and three control lines (A 3 A 2 A 1 ), a decoder 3 can be constructed according to the truth table presented in figure 4 and obtained as follows. One period of the clock sequence (CLK) is divided into quanta, the number of which corresponds to the number of elements in the multi-tap delay line 1. In fact, the quantum duration corresponds to the delay time (t i ) on one element of the multi-tap delay line 1. For one quantum, the signals remain constant the outputs of the multi-tap delay line 1, therefore, the code shown in figure 3 is a quantized sequence of codes (D 8 -D 1 ) at the outputs of the multi-tap delay line 1, in accordance with which the post Alen control code for multiplexer 4 (A 3 A 2 A 1 ). Decoder 3 will perform the conversion of the following form [Water carriers AM Digital elements of automation systems [Text]. Tutorial. - Vologda. VSTU, 2001. - 108 p., Ill.]:

Figure 00000005
Figure 00000005

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Для примера, пришедший импульс внешнего запуска защелкнет в регистре - защелке 2 код (D8-D1), выделенный на фиг.4 двумя горизонтальными жирными линиями, в соответствии с которым на выходе дешифратора 3 будет сформирован код управления мультиплексором 4 (А3А2А1). Посредством кода управления, поступающего на входы управления мультиплексором 4, коммутируется одна из входных линий мультиплексора 4 на его выход. Первый импульс на выходе мультиплексора после импульса внешнего запуска будет иметь меньшую длительность по сравнению с длительностью импульсов тактовой последовательности, вызванную задержками на защелкивание кода регистром-защелкой 2, дешифрованием и переключением мультиплексора 4 (фиг.3, первый импульс на выходе CLK5). Последующие импульсы задержанного тактового сигнала на выходе мультиплексора 4 будут иметь номинальную длительность и будут задержаны на время задержки прохождения сигнала через мультиплексор.For example, the incoming external trigger pulse will click in the register - latch 2 code (D 8 -D 1 ), highlighted in figure 4 by two horizontal bold lines, according to which the control code of multiplexer 4 will be generated at the output of decoder 3 (A 3 A 2 A 1 ). By means of a control code supplied to the control inputs of multiplexer 4, one of the input lines of multiplexer 4 is switched to its output. The first pulse at the output of the multiplexer after the pulse of the external start will have a shorter duration than the pulse width of the clock sequence, caused by delays in the latching of the code by the register-latch 2, decryption and switching of the multiplexer 4 (Fig. 3, the first pulse at the output of CLK5). Subsequent pulses of the delayed clock signal at the output of the multiplexer 4 will have a nominal duration and will be delayed by the delay time the signal passes through the multiplexer.

Необходимо отметить, что неодинаковость звеньев многоотводной линии задержки, температурный дрейф параметров не имеют принципиального значения, поскольку прямое преобразование задержки в код и обратное преобразование кода в задержку осуществляется с использованием той же самой многоотводной линии задержки 1. Величина погрешности (проявляющаяся в виде случайной составляющей - апертурной дрожи или джиттера) tj, вызванной дискретностью преобразования, определяется величиной задержки на одном элементе многоотводной линии задержки 1:It should be noted that the unevenness of the links of the multi-tap delay line, the temperature drift of the parameters are not of fundamental importance, since the direct conversion of the delay to the code and the reverse conversion of the code to the delay is carried out using the same multi-tap delay line 1. The error value (manifested as a random component - aperture tremor or jitter) t j caused by the discreteness of the conversion is determined by the amount of delay on one element of the multi-tap delay line 1:

Figure 00000008
Figure 00000008

Представленный метод цифровой фазовой привязки имеет следующие достоинства.The presented method of digital phase locking has the following advantages.

1. Величину погрешности привязки в виде джиттера, определяемую величиной задержки одного элемента. Уменьшение погрешности достигается уменьшением задержки каждого элемента задержки, сопровождающимся пропорциональным увеличением числа элементов многоотводной линии задержки;1. The value of the binding error in the form of jitter, determined by the value of the delay of one element. The reduction in error is achieved by reducing the delay of each delay element, accompanied by a proportional increase in the number of elements of the multi-tap delay line;

2. Плавную зависимость величины джиттера (апертурной дрожи) задержанных тактовых импульсов от временного интервала между внешним импульсом запуска и текущим тактовым импульсом, определяющуюся, в основном, характеристиками тактового генератора, что обусловлено хранением значения задержки в виде цифрового кода.2. The smooth dependence of the jitter value (aperture tremor) of the delayed clock pulses on the time interval between the external trigger pulse and the current clock pulse, which is determined mainly by the characteristics of the clock generator, which is due to the storage of the delay value in the form of a digital code.

3. Малый дрейф систематической составляющей ошибки фазовой привязки в виде медленных изменений среднего значения задержки (апертурная задержка), обусловленный использованием при прямом и обратном преобразовании задержка-код одной и той же линии задержки.3. The small drift of the systematic component of the phase reference error in the form of slow changes in the average delay value (aperture delay), due to the use of the delay-code of the same delay line for direct and inverse transforms.

4. Технологичность, обусловленную отсутствием каких-либо настроек, связанных с минимизацией величины джиттера.4. Manufacturability due to the absence of any settings associated with minimizing the jitter.

5. Малую погрешность, обусловленную использованием цифровых методов обработки.5. Small error due to the use of digital processing methods.

Claims (1)

Способ фазовой привязки генерируемой последовательности импульсов к импульсу внешнего запуска, состоящий в преобразовании задержки между очередным тактовым импульсом и последующим импульсом внешнего запуска в цифровой код, сохранении этого кода и задержке всех последующих тактовых импульсов на величину задержки, сохраненной в виде цифрового кода на основе преобразования цифрового кода в величину задержки, отличающийся тем, что преобразование задержки в цифровой код осуществляется сохранением выходных сигналов многоотводной линии задержки, в которой распространяется волна тактового импульса, в момент прихода импульса внешнего запуска в запоминающем регистре, а полученный цифровой код преобразуется в сигналы управления мультиплексором, выделяющим лишь один из выходных сигналов многоотводной линии задержки, на котором задержка тактовых импульсов соответствует сохраненной. The method of phase linking the generated pulse sequence to an external trigger pulse, which consists in converting the delay between the next clock pulse and the subsequent external trigger pulse into a digital code, storing this code and delaying all subsequent clock pulses by the delay value stored as a digital code based on the digital conversion code into a delay value, characterized in that the delay is converted to a digital code by storing the output signals of the multi-tap line the delay in which the wave of the clock pulse propagates at the moment of the arrival of the external trigger pulse in the memory register, and the resulting digital code is converted into control signals of the multiplexer, which selects only one of the output signals of the multi-tap delay line, on which the clock delay corresponds to the stored one.
RU2010126701/08A 2010-06-29 2010-06-29 Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse RU2447576C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126701/08A RU2447576C2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010126701/08A RU2447576C2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010126701A RU2010126701A (en) 2012-01-10
RU2447576C2 true RU2447576C2 (en) 2012-04-10

Family

ID=45783325

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010126701/08A RU2447576C2 (en) 2010-06-29 2010-06-29 Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2447576C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693595C1 (en) * 2018-03-15 2019-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of phase referencing generated pulse train to external trigger pulse
RU2721231C1 (en) * 2019-07-05 2020-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of synchronizing clock pulses with external pulse
EA039506B1 (en) * 2020-11-30 2022-02-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for synchronization of clock pulses by external pulse

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU617834A2 (en) * 1975-03-10 1978-07-30 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Clock pulse phasing arrangement
RU2042264C1 (en) * 1990-04-25 1995-08-20 Беркутов Владимир Иванович Controlled pulse train generator
RU2256290C2 (en) * 2003-05-05 2005-07-10 ФГУП Курский завод "Маяк" Device for phase lock of generated pulse train to external trigger pulse

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU617834A2 (en) * 1975-03-10 1978-07-30 Одесский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт Clock pulse phasing arrangement
RU2042264C1 (en) * 1990-04-25 1995-08-20 Беркутов Владимир Иванович Controlled pulse train generator
RU2256290C2 (en) * 2003-05-05 2005-07-10 ФГУП Курский завод "Маяк" Device for phase lock of generated pulse train to external trigger pulse

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2693595C1 (en) * 2018-03-15 2019-07-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of phase referencing generated pulse train to external trigger pulse
RU2721231C1 (en) * 2019-07-05 2020-05-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method of synchronizing clock pulses with external pulse
EA039506B1 (en) * 2020-11-30 2022-02-04 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) Method for synchronization of clock pulses by external pulse

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010126701A (en) 2012-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7378865B2 (en) Superconducting circuit for generating pulse signal
US8183902B2 (en) Methods and systems for digital pulse width modulator
TWI397267B (en) Time-to-digital converter and method thereof
US7385543B2 (en) Systems and methods for asynchronous triggering of an arbitrary waveform generator
US9007133B2 (en) Oscillator, time-digital converter circuit and relating method of time-digital measure
US9405275B2 (en) Time-to-digital converter and related method
RU2447576C2 (en) Method for phase lock-in of generated pulse sequence to external triggering pulse
US20210281271A1 (en) Time-interleaved sampling circuits with randomized skipping
JP2006504303A (en) Method and apparatus for generating a clock signal having predetermined clock signal characteristics
RU2721231C1 (en) Method of synchronizing clock pulses with external pulse
CN110392841A (en) Receiver
US10771075B2 (en) Analog-to-digital and digital-to-analog converter, related integrated circuit, electronic system and method
US6950375B2 (en) Multi-phase clock time stamping
JP2002323971A (en) Random number generator
US9246507B2 (en) Analogue to digital conversion device
JP2012500978A (en) Device for measuring at least one value of a voltage applied to an electronic component
RU2303803C2 (en) Time-code transformer
US8732511B2 (en) Resistor ladder based phase interpolation
RU2693595C1 (en) Method of phase referencing generated pulse train to external trigger pulse
RU2685977C1 (en) Percussive strobe-frame-sampler of subnanosecond radio pulses
RU2785070C1 (en) Method for phase binding of the generated sequence of pulses to an external trigger pulse
JP2009141596A (en) Signal generating circuit
RU2256290C2 (en) Device for phase lock of generated pulse train to external trigger pulse
KR102022645B1 (en) Semiconductor integrated circuit and clock synchronization method
EA039506B1 (en) Method for synchronization of clock pulses by external pulse

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120630