SU842695A1 - Цифровой измеритель временных интер-ВАлОВ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к измеритель ной и цифровой технике и может быть использовано при необходимости измере ни  временных интервалов между импуль сами или длительностей импульсов. Известен измеритель временных интервалов , содержапусй последовательно соединенные генератор эталонной частоты , элемент совпадени  и счетчик, управл кшц1й триггер, выход которого подключен к одному из входов элемента совпадени , а вход  вл етс  входом измерител  LlJ. Недостатком данного измерител  временных интервалов  вл етс  то, чт погрешность измерени  пр мопропорциональна периоду следовани  импульсов генератора, эталонной частоты и уменьшение погрешности измерител  требует увеличени  частоты Эталонного генератора , что во многих случа х ограничено быстродействием счетчиков и не может быть реализовано без усложнени  схемы измерител . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  цифровой измеритель временных интервалов , содержащий счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу схемы собирани , триггеры, четыре эле-. мента совпадени  и формирователь двух сдвинутых на половину периода последовательностей импульсов образцовой частоты, выходы которого соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов совпадени , вторые входы которых св заны с входной клеммой и первьйи входами первого и второго триггеров, первые выходы этих триггеров св заны с третьими входами третьего и четвертого элементов совпадени , вторые выходы,- с управл ющими входами первого и второго элементов совпадени , вторые входы - с выходами первого и второго элементов совпадени , вторые входы которых соединены с выходами формировател , выходы третьего и четвер ого элементов совпадени  соединень со вxoдa ш сх&Щ собирани  Г21,

Недостаток известного цифрового измерител  временных интервалов наличие случайной составл ющей погрености измерени , равной ±0s75 Х., С7с5р период следовани  импуль-сов ОДНОЙ из двух сдвинутых на поло.ъ ну периода последовательностей из-за того, что измеритель не может определить какой половине периода Т ,р соответствует конец измер емого вре менного интервала. Ограничение досчу жимой точности измерител  частотой формировател 5 котора  ограничена сверху не только быстродействием пар вого триггера в счетчикеа но и суммарной величиной задержек.в последовтельно переключающейс  в начале преобразовани  Цепи; триггеры - один из элементов совпадени  триггер, под- ключенный установочным входом к выходу этого элемента совпадени  При этом конструкци  известного измерител   вл етс  лложной,

Цель изобретени  - повьшение точности и упрощение измерител ,,

Поставленна  цепь достигаетс  -тек что измеритель временных интервалов содержащий формирователь последовательностей импульсов образцово час™ тоты, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соот-ветственно первого и второго элементов совпадени , вторые входы которогл подключены к входной m-iHe, два триггера j пр мые выходы которых соеди- иены с первыми входai4M соответствек-йо третьего и четвертого элементов совпадени , выходы которых через элемент ИЛИ подключены ко входу счетчика , выходь первого и второго элементов совпадени  подключены к счетным входам первого и второго триггеров соответственно, инверсный выход первого триггера подключен ко атррому входу второго элемента совпадени , инверсньш выход второго триггера соединен со вторым входом первого элемента совпадени ,. выход элемента И)Ш соединен- с выходной шиной устройства.

На фиг, 1. изображена блок-с.хема измерител  временных интервалов; на фиг, 2 - временные диаграммы работы измерител .

Измеритель временных интервалов состоит из триггеров I и 2, пр мые

6954

выходы Э KOTopbiic подключены к первым входам элементов 3 и 4 совпадени  , а инверсные GJ - ко вторым входам элементов 4 и 3 соответственно„ , выходы зтих элзнентой через элемент ИЛИ 5 подключены ко входу счетчика ь.. выходы фор1Ф1ровател  7 сдвинутые К-1  оловину периода последователь нос-.гкй импульсов образцовой частоты

:;, подключены ко входам элементов 8 и 9 совпадени , другие входы которых св заны со входной шиной 10, а выходы их соединены со счетными входашг триггеров, выход элемента ИЛИ

5 соединен с выходной шиной П и ис польз-уетс  в качестве первого разр да счетчика, т,е, имеет вес 2°.Цифровой измеритель временных интервалов работает следующим образом,

0В исходном состо нии на пр мых

выходах тригтеров 1 и 2 и всех трнггеров ечет-чика 6 логический нуль, а на инверсных - логическа  единица, на выходах формировател  7 импульсы

5 с частотой fp и fp , сдвинутые на половину периода , которые не проход т на счетные входы триггеров через элементы 8 и 9 совпадени j вследстБйа отс-утстви  на входной шине 10

0 разрешающего импульса, длительностью равного измер емому интервалу. Скважность импульсов формировател  должна быть 2 При поступлении на вход шины 10 разрешающего импульса U.

5 запрет от элементов 8 и 9 совпадени  на переключение триггеров I и 2, снимаетс . От переднего фронта ближайшего к началу импульса Ц,д формировател  один из триггеров 1 или 2 и все

0 триггеры счетчика 6 устанавливаютс  в единицу, далее триггеры 1 и2 продолжают переключатьс  со сдвигом на половину периода формировател  1Ц и и/ и заполн ют счетчик 6 кодом из5 мер емого временного интервала. Импульсы с пр мых выходов и и и совместно с импульсами инверсных выходов триггеров О и U образуют после прохождени  через элементы 3 и

0 4 совпадени  и элемент ШШ 5 последовательность импульсов, особенностью которой  вл етс  то, что независимо от момента прихода импульса и на выходе шины 11 по вл етс  импульс,

Claims (2)

1. 5 соответствующий ближайшему к началу импульса последовательностей f,- и fjj J что наступает не позднее половинь периода Тд5р(даже при скважности -.58 входных импульсов, большей двух). После окончани  временного интервала на входы элементов 8 и 9 совпадени  подаетс  запрещающий потенциал U;-, триггеры останавливаютс , сохран   на своих выходах состо ни , соответствующие концу измер емого интервала, так как следующие за моментом окончани  импульса Ц(5 импульсы последовательностей fp и fд не проход т на счетные входы триггеров через закрытые элементы 8 и 9 совпадени , а нулевой потенциал, возникающий на счетных входах триггеров 1 и 2 в момент окончани  импульса iig не может их переключить. По конечным статическим состо ни м триггеров и 2 можно определить какой половине периода Ijjg-p соответ(;твуе конец измер емого интервала. Дл  этого импользуют элементы 3 и 4 совпадени  и ИЛИ 5, их работа иллюстрируетс  диаграммой: сигнал на выходе элемента ИЛИ 5 измен етс  вдвое чаще, чем на выходах триггеров 1 и 2, и  вл етс  младшим разр дом двоичного кода измеренного интервала. Временна  погреш ность при этом вдвое меньше периода импульсов формировател , т.е. равна. io,5 Т , максимальна  частота,импульСОВ образцовой частоты ограничиваетс  быстродействием параллельно работающих триггеров 1 и 2, а схема изме рител  проще, так как у триггеров достаточно дл  функционировани  наличи  одного счетного входа, а элементов 3 и 4 совпадени  - двух, кроме того, число св зей меньше На диа рамме проиллюстрирована также работа первого триггера счетчика 6, его вес 2. Результат измерени  фиксируетс  по нулевым уровн м триггеров. Устройство нормально функционирует и в случае наложени , перекрыти  импульсов формировател  двух сдвинутых на половину периода последовательностей из-за скважности им пульсов этого формировател  меньшей двух единиц Одновременное переключение обоих триггеров 1 и 2 в одинак вое состо ние, противоположное исходному за счет перекрыти  импульсов fp, fgH , устран етс  ближайшим импулЬсом последовательности f или , следующим на рассто ни половины периода Т-р и переключагацим один из триггеров в то же исходное состо ние, что приводит к по влению 5 первого импульса на выходе элемента ИЛИ не позднее половины периода от начала преобразовани , затем триггеры поочередно переключаютс  со сдвигом на половину периода формировател . Это приводит к увеличению погрешности измерени  до ±-0,75 не отказу устройства. Предлагаемое соединение счетных триггеров с другими элементами схемл,. использованное в качестве выхода мпадшего разр да счетчика выхода элемента ИЛИ и подключение счетных входов триггеров к входной шине через элементы совпадени  позвол ет определить какой половине периода импульсов формировател  соответствует не только начало, но и конец измер емого временного интервала, погрешность измерител  равна ±0,5 ., где период импульсов формировател . При таком подключении частота формировател  быстродействием параллельно работающих триггеров по счетному входу, а. :4л  функционировани  измерител  достаточно наличи  только счетных входов у триггеров и двухвходовых элементов совпадени . что эквивалентно уменьшению погрешности измерител  и упрощению.его схемы .. Формула изобретени  Цифровой измеритель -временных интервалов , содержащий формирователь последовательностей лмпульсов образцовой частоты, первый к второй выходы которого соединены, с йервыми входами соогветственно первого и второго элементов совпадени , вторые входы которых подключены к входной шине, два триггера, пр мые выходы которых соединены с первьми входами соответственнр третьего и четвертого элементов совпадени , выходы которого через элемент ИЛИ подключены ко входу счетчика, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  точности и упрощени  устройства,. выхЪды первого и второго элемейтов совпадени  подключены к счетным входам первого и.второго триггеров соответственно , инверсный выход первого триггера подключен ко второму входу второго элемента совпадени , инверсный выход второго триггера соединен со вторым входом первого элемента совпадени , выход элемента ШШ соединен с выходной шиной ycTpo|icTBa. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 84269 5 1.Гитис Э,И. Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств, М., Энерги , 1975, с. 235.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 433444, кл, G 04 F- 10/04, 1977.

   о/

   (рце /