SU736370A1 - Converter-cyclic converter of time interval into digital code - Google Patents
Converter-cyclic converter of time interval into digital code Download PDFInfo
- Publication number
- SU736370A1 SU736370A1 SU772525180A SU2525180A SU736370A1 SU 736370 A1 SU736370 A1 SU 736370A1 SU 772525180 A SU772525180 A SU 772525180A SU 2525180 A SU2525180 A SU 2525180A SU 736370 A1 SU736370 A1 SU 736370A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- time
- input
- output
- time interval
- comparator
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analogue/Digital Conversion (AREA)
Description
Изобретение относится к измерительной технике, а именно к измерительным устройствам ядерного приборостроения, и предназначено для кодирования временных интервалов наносекундного диапазона в ядернофизических экспериментах. 5The invention relates to measuring equipment, namely to measuring devices of nuclear instrumentation, and is intended for encoding time intervals of the nanosecond range in nuclear physics experiments. 5
Известные преобразователи временной интервал - цифровой код, построенные по принципу прямого кодирования, обычно имеют минимальную ширину канала порядка 5-10 нс, ограниченную быстро- 10 * * * * действием триггеров адресного счетчика, построение которых с быстродействиемKnown time-domain converters are digital codes built on the principle of direct coding, usually have a minimum channel width of the order of 5-10 ns, limited by the fast 10 * * * * action of the address counter triggers, the construction of which is fast
200 мГц и выше сопряжено с большими техническими трудностями, поэтому для обеспечения ширины канала меньше 5 нс 15 временные преобразователи строят по принципу линейного преобразования временной интервал - амплитуда Амплитуда, несущая информацию о временном интервале, затем преобразуется амплитудно-временным преобразователем в цифровой код. Частота импульсов кодирования в амплитудно-временном преобразова— теле обычно составляет 5—10 мГц. Следовательно, если число каналов преобразования равно 1000, го время процесса преобразования, когда система не реагирует на поступающую на вход информацию, равно 200-100 мкс. Такая величина мертвого времени является существенным недостатком линейных преобразователей временной интервал - амплитуда временной интервал.200 MHz and higher is associated with great technical difficulties, therefore, to ensure a channel width of less than 5 ns, 15 time converters construct a time interval - amplitude, amplitude, amplitude, carrying information about the time interval, then it is converted by an amplitude-time converter into a digital code. The frequency of the coding pulses in the amplitude-time converter is usually 5-10 MHz. Therefore, if the number of conversion channels is 1000, the time of the conversion process, when the system does not respond to the input information, is 200-100 μs. This amount of dead time is a significant drawback of linear time-domain converters - the amplitude of the time interval.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является амплитудный преобразователь с нелинейным кодированием, служащий для непосредственного кодирования амплитуды в цифровой код и состоящий из схемы запоминания входной амплитуды, линейного ключа (схемы ИЛИ), интегрального дискриминатора илй компаратора, схемы выборки амплитуды, схемы выборки остатка, генератора весового напряжения и схемы суммирования, причем две последние схемы выполняют функцию устройства уд воения, а также адресного счетчика и счетчика числа циклов [21.The closest in technical essence to the proposed one is an amplitude converter with non-linear encoding, which serves to directly encode the amplitude into a digital code and consists of a circuit for storing the input amplitude, a linear key (OR circuit), an integrated discriminator or comparator, an amplitude sampling circuit, a residual sampling circuit, a weight voltage generator and a summing circuit, the last two circuits serving as a doubling device, as well as an address counter and a counter for the number of cycles [21.
Однако этот преобразователь не может быть использован непосредственно для кодирования временных интервалов. Его можно применить для кодирования временных интервалов только в совокупности с линейным преобразователем временной интервал — амплитуда. В процессе преобразования возможно появление ошибки кодирования при измерении входных амплитуд, равных Uo/2-V где TL s О, 1, 2, . . .However, this converter cannot be used directly to encode time slots. It can be used to encode time intervals only in conjunction with a linear converter, the time interval - the amplitude. During the conversion process, a coding error may occur when measuring input amplitudes equal to Uo / 2-V where TL s O, 1, 2,. . .
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение точности преобразования.The aim of the invention is to expand the functionality and improve the accuracy of the conversion.
Под расширением функциональных возможностей подразумевается обеспечение непосредственного преобразования временных интервалов в цифровой код, исключение предварительного преобразования временной интервал - амплитуда; повышение точности происходит за счет устранения ошибок кодирования.Under the expansion of functionality is meant the provision of direct conversion of time intervals into a digital code, the exclusion of preliminary conversion of a time interval - amplitude; Improving accuracy occurs by eliminating coding errors.
Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержащий элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом компаратора, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами адресного счетчика, счетчика циклов и с первым входом преобразователя временных интервалов, дополнительно введены три логических элемента задержки и элемент ИЛИ, причем третий выход компаратора через первый логический элемент задержки соединен со вторым входом преобразователя временных интервалов, выход которого через второй логический элемент задержки подключен к первом;/ входу дополнительного элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом компаратора, третий выход компаратора через третий логический элемент задержки соединен с первым входом элемента ИЛИ, вторые входы элементов ИЛИ подключены соответственно к шинам ''старт и стоп сигналов.This goal is achieved by the fact that in the converter containing the OR element, the output of which is connected to the first input of the comparator, the first, second and third outputs of which are connected respectively to the inputs of the address counter, cycle counter and the first input of the time interval converter, three logic elements are additionally introduced delays and an OR element, the third output of the comparator through the first logic delay element connected to the second input of the time interval converter, the output of which is through the second The logic delay element is connected to the first; / input of the additional OR element, the output of which is connected to the second input of the comparator, the third output of the comparator through the third logic delay element is connected to the first input of the OR element, the second inputs of the OR elements are connected respectively to the start and stop signal buses .
Компаратор может содержать последовательно соединенные блоки опорного времени интервала и временной селекции, причем вход блока опорного временного интервала является первым входом компаратора, вторым входом которого является один из входов блока временной селекции, выходы которого являются выходами компаратора.The comparator may contain series-connected blocks of the reference time interval and time selection, and the input of the block of the reference time interval is the first input of the comparator, the second input of which is one of the inputs of the block time selection, the outputs of which are the outputs of the comparator.
На фиг. 1 показана структурная схема конвейерно-циклического преобразователя временного интервала в цифровой код; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.In FIG. 1 shows a block diagram of a conveyor-cyclic converter of a time interval into a digital code; in FIG. 2 is a timing diagram explaining its operation.
Преобразователь содержит компаратор 1, который состоит из блока 2 опорного временного интервала, блока 3 временной селекции, преобразователя 4 временных интервалов, трех логических элементов задержки 5, 6 и 7, двух логических элементов ИЛИ 8 и 9 адресного счетчика 10 и счетчика циклов 11.The converter contains a comparator 1, which consists of block 2 of the reference time interval, block 3 of time selection, converter 4 of time intervals, three logic elements of delay 5, 6 and 7, two logic elements OR 8 and 9 of address counter 10 and counter 11.
Выход элемента 5 соединен с первым входом элемента ИЛИ 8, другой вход которого соединен с шиной старт сигнала. Выход элемента ИЛИ 8 соединен с входом блока 2, его выход соединен с одним из входов блока 3, один из выходов которого соединен с входом элемента задержки 5 и одним из входов преобразователя 4. Выход последнего соединен с входом элемента задержки 6. Его выход соединен с первым входом дополнительного логического элемента ИЛИ 9, другой вход которого соединен с шиной стоп сигнала. Выход логического элемента ИЛИ 9 соединен с другим входом блока 3, второй выход которого соединен с входом счетчика циклов 11 и входом элемента задержки 7. Его выход соединен со вторым входом преобразователя 4, а первый выход блока - с входом адресного счетчика 10.The output of element 5 is connected to the first input of the element OR 8, the other input of which is connected to the bus start signal. The output of the OR element 8 is connected to the input of block 2, its output is connected to one of the inputs of block 3, one of the outputs of which is connected to the input of the delay element 5 and one of the inputs of the converter 4. The output of the latter is connected to the input of the delay element 6. Its output is connected to the first input of an additional logic element OR 9, the other input of which is connected to the bus stop signal. The output of the OR logic element 9 is connected to another input of block 3, the second output of which is connected to the input of the loop counter 11 and the input of the delay element 7. Its output is connected to the second input of the converter 4, and the first output of the block is connected to the input of the address counter 10.
Блок 2 опорного временного интервала выполняет функцию фиксированной задержки на величину То. Блок 3 определяет временную последовательность поступления сигналов по его входам..Причем на выходе, соединенном с элементом 5, всегда появится первый из поступивших на входы блока 3 сигналов. На выходе блока 3, соединенном с элементом 7, всегда будет второй из поступивших на входы блока 3 сигналов. Блок временной селекции не меняет временных соотношений между сигналами, поступившими на его входы, а только коммутирует их по входам в зависимости от порядка их поступления. На выходе блока 3, который соединен с входом адресного счетчика 10, сигнал появится только в случае, если сигнал на входе блока 3, который соединен с блоком 2 опорного временного интервала, опережает сигнал по другому входу. Если сигнал на входе блока 3, который соединен с блоком 2, появляется позже сигнала по другому входу, то сигнал на первом выходе блока 3 отсутствует.Block 2 of the reference time interval performs the function of a fixed delay by a value of To. Block 3 determines the time sequence of the arrival of signals at its inputs .. Moreover, at the output connected to element 5, the first of the signals received at the inputs of block 3 always appears. At the output of block 3, connected to element 7, there will always be the second of the signals received at the inputs of block 3. The block of time selection does not change the time relationships between the signals received at its inputs, but only commutes them at the inputs, depending on the order of their arrival. At the output of block 3, which is connected to the input of the address counter 10, a signal appears only if the signal at the input of block 3, which is connected to block 2 of the reference time interval, is ahead of the signal at another input. If the signal at the input of block 3, which is connected to block 2, appears later than the signal at another input, then the signal at the first output of block 3 is absent.
Преобразователь 4 временных интервалов обеспечивает нормальное-его функционирование в случае малых задержек 5 между выходными сигналами блока 3. Элементы 5 и 6 служат для выбора временных соотношений в пределах одного цикла преобразования, т. е. обеспечивают четкое разделение циклов преобразования, 10 и тем самым исключают искажение временной информации в преобразователе 4.The converter 4 time intervals ensures its normal functioning in case of small delays 5 between the output signals of block 3. Elements 5 and 6 are used to select time relationships within a single conversion cycle, that is, they provide a clear separation of conversion cycles, 10 and thereby eliminate distortion of time information in the converter 4.
Адресный счетчик 10 регистрирует код каждого цикла преобразования. Число циклов, преобразования, которое постоян— 15 но в пределах каждого измерения, задается счетчиком циклов 11.Address counter 10 registers the code of each conversion cycle. The number of cycles, a transformation that is constant — 15 but within each dimension, is set by a cycle counter of 11.
Преобразователь работает следующим образом.The converter operates as follows.
Измеряемый временной интервал 20 заключенный между сигналами старт* и стоп, поступает на компаратор 1, состоящий из блоков 2 и 3, где сравнивается с Т„ . ЕслиФЙЗЛЛ > То, то триггер адресного счетчика 10, соответствующий старшему разряду, устанавливается в единичное состояние. К временному интервалу То), получаемому на выходе компаратора 1, т. е. блока 3, добавляется небольшой временной интервал 30 логическим элементом задержки 7. Полученный временной интервал (Ьизм— -То + ) удваивается· в преобразователеThe measured time interval 20 concluded between the start * and stop signals, enters the comparator 1, consisting of blocks 2 and 3, where it is compared with T „. If F YZLL > T o , then the trigger of the address counter 10, corresponding to the high order, is set to a single state. To the time interval T o ) obtained at the output of the comparator 1, that is, block 3, a small time interval 30 is added by the logic element of delay 7. The resulting time interval (Lm - -T o +) doubles in the converter
4, т. е. получают временной интервал, равный 2 (tu3Art- То + Т). Сигнал, соот- 35 ветствующий концу временного интервала, получаемому на выходе компаратора, поступает на счетчик циклов 11. Так как величины задержки логических элементов _ 2 - 40 задержки 5 и 6 выбираются равными и из условия 2ТО , временной ин- .4, i.e., they obtain a time interval equal to 2 (t u3Art - Т о + Т). The signal soot- end 35 sponding timeslot obtainable at the output of the comparator is input to the cycle counter 11. As the value of delay logic elements _ 2 - 40 delays 5 and 6 are chosen from the condition of equal and 2T O, time invariant.
тервал между сигналами на выходах элементов 5 и 6 равен 2 (1цьм- + гс)· Этот временной интервал снова сравни— вается с То временным компаратором. Если 2 (1и*м-то +Т) . то следующий триггер адресного счетчика 10 остается в нулевом состоянии. К временному интервалу на выходе компаратора, , равному (ЗТО -2^илм- 2Т), добавляется временной интервал Т , и полученный временной интервал (ЗТ0 - 21Иэм-Т) удваивается, а на счетчик циклов 11 поступает сигнал, соответствующий кон- 55 цу временного интервала на выходе компаратора 1. Удвоенный временной интервал, равный (6Т0 - 4tH5M- 2t), снова поступает через элементы 5 и 6 на вре менной компаратор, и циклы преобразования будут продолжены. На временных диаграммах преобразования, представленных на фиг. 2, по оси ординат нанесены номера блоков, по оси абсцисс — текущее время.the interval between the signals at the outputs of elements 5 and 6 is equal to 2 (1cm- + gf) · This time interval is again compared with the Time comparator. If 2 (* 1 and m- t o + T). then the next trigger of the address counter 10 remains in the zero state. The time interval T is added to the time interval at the output of the comparator equal to (ZTO -2 ^ ilm-2T), and the obtained time interval (ZT 0 - 21 And em-T) is doubled, and a signal corresponding to - 55 tsu of the time interval at the output of comparator 1. The doubled time interval equal to (6Т 0 - 4t H5 M-2t) again enters through the time comparator 5 and 6, and the conversion cycles will continue. In the conversion timing diagrams shown in FIG. 2, block numbers are plotted along the ordinate axis, current time is plotted along the abscissa axis.
Вследствие того, что в конвейерноциклическом преобразователе временного интервала в цифровой код компаратор, состоящий из блоков опорного временного интервала и временной селекции, не меняет временных соотношений между входными сигналами, а только коммутирует их в зависимости от порядка их поступления, на вход преобразователя временного интервала поступает временной интервал, равный модулю разницы То / ), а информация о величине входного временного интервала представляется в коде Грея. Это обеспечивает устранение ошибок кодирования входных временных интервалов, равных ТО/2П , где η - О, 1, 2, . . .Due to the fact that in a conveyor-cycle converter of a time interval into a digital code, a comparator, consisting of blocks of a reference time interval and a time selection, does not change the time relationships between the input signals, but only commutes them depending on the order of their arrival, the time the interval equal to the modulus of the difference T about /), and information about the value of the input time interval is presented in the Gray code. This ensures the elimination of coding errors of input time intervals equal to T O / 2 P , where η - O, 1, 2,. . .
Предлагаемое устройство обеспечивает непосредственное кодирование Временных интервалов в цифровой код, исключает предварительное преобразование временной -интервал - амплитуда и устраняет ошибки кодирования временных интервалов tex - То /2”· . В результате улучшается точность преобразования, повышаются интегральная и дифференциальная линейности и надежность, что расширяет область практического использования преобразователя для кодирования временных интервалов в различных областях науки и техники, а также исключается ' необходимость разработки целого ряда преобразователей типа временной интервал - цифровой код для кодирования временных интервалов наносекундного диапазона.The proposed device provides direct encoding of time intervals into a digital code, eliminates the preliminary conversion of the time-interval-amplitude - and eliminates coding errors of time intervals t ex - T o / 2 "·. As a result, the conversion accuracy is improved, the integral and differential linearities and reliability are increased, which expands the field of practical use of the converter for coding time intervals in various fields of science and technology, and also eliminates the need for the development of a number of converters of the type time interval - digital code for encoding time intervals nanosecond range.
Замена предлагаемым преобразователем временных преобразователей линейного кодирования временной интервал — амплитуда позволит уменьшить время проведения физических экспериментов и повысить эффективность использования дорогостоящего оборудования, так как мертвое время нелинейного кодирования временных интервалов предлагаемого преобразователя почти на порядок меньше мертвого времени преобразователей линейного кодирования временных интервалов.Replacement of the time interval - amplitude by the proposed converter of time converters of linear coding will reduce the time of physical experiments and increase the efficiency of using expensive equipment, since the dead time of nonlinear coding of time intervals of the proposed converter is almost an order of magnitude less than the dead time of linear time coding converters of time intervals.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772525180A SU736370A1 (en) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | Converter-cyclic converter of time interval into digital code |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU772525180A SU736370A1 (en) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | Converter-cyclic converter of time interval into digital code |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU736370A1 true SU736370A1 (en) | 1980-05-25 |
Family
ID=20725221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU772525180A SU736370A1 (en) | 1977-09-13 | 1977-09-13 | Converter-cyclic converter of time interval into digital code |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU736370A1 (en) |
-
1977
- 1977-09-13 SU SU772525180A patent/SU736370A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3592376B2 (en) | Time interval measuring device | |
SU736370A1 (en) | Converter-cyclic converter of time interval into digital code | |
US3146424A (en) | Sampling digital differentiator for amplitude modulated wave | |
SU1580290A1 (en) | Measuring instrument for primary conversion | |
RU2115230C1 (en) | Time internal-to-code converter | |
SU855533A1 (en) | Converter of pickup rlc-parameters to code vith parallel averaging | |
SU1007081A1 (en) | Device for converting time intervals into code | |
SU693538A1 (en) | Time interval-to-code converter | |
SU690608A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU815888A1 (en) | Method of discriminating pulse signal | |
SU1580576A2 (en) | Device for estimating of signals | |
SU538335A1 (en) | The device of the Vernier time interval measurement | |
SU1427574A1 (en) | Modulo k device for counting units of binary code | |
SU1029100A1 (en) | Digital phase meter | |
SU1221614A1 (en) | Method of phase shift-to-digital code conversion | |
US2930851A (en) | Pulse distributor | |
SU570211A1 (en) | Device for analysing statistic characteristics of radio signal phase | |
SU1283980A1 (en) | Serial code-to-parallel code converter | |
SU1093987A1 (en) | Frequency meter | |
SU1501294A1 (en) | Method and apparatus for measuring errors in digital data transmission channel | |
SU884105A1 (en) | Time interval converter | |
SU1247773A1 (en) | Device for measuring frequency | |
SU799119A1 (en) | Discriminator of signal time position | |
SU424081A1 (en) | MEASURING MEDIUM FREQUENCY PULSES | |
SU906011A1 (en) | Device for checking information transmission fidelity by quasiternary code |