SU864555A1 - Прецизионный преобразователь временного интервала в число импульсов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных комплексах дл  преобразовани  измерени  интервалов времени до мо- 5 мента перехода сигнала через нуль в число импульсов.

Известен цифровой измеритель периода , содержащий реверсивный счетчик, формирующее устройство, триггеры/рас- пределитель импульсов, генератор образцовой частоты, суммирук ций счетчик , элемент ИЛИ, электронные кличи и устройства управлени  I.

Недостатком этого устройства  вл - 15 етс  низка  точность преобразовани , так как оно не -учитывает вли ние зоны нечувствительности основных элементов схемы, таких как усилитель сигналов.20

Наиболее близким к предлагаемому изобретению  вл етс  преобразователь временного интервала в число импульсов , который содержит электронный ключ,RS- и Т-триггеры, элементы И, 25 И-НЕ, модул тор, усилитель, генератор счетных импульсов и разделительный диод 2.

Недостатком преобразовател   вл етс  низка  точность, обусловленна . 30

несимметричностью порогов чувствительности относительно нулевой оси.

Цель изобретени  - повышение точности преобразовани  за счет уменьшени  вли ни  неравенства и нестабильности порогов чувствительности усилител  на результирующую погрешность преобразовател .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в прецизионный преобразователь временного интервала в число импуль- . сов, содержащий усилитель-ограничитель , элемент И, генератор импульсов , управл емый ,Т-триггер и два RS-триггера, пр мые выходы которых подключены к первым входам управл емого ключа и элемента И соответственно , первый вход преобразовател  подключен ко второму входу управл емого ключа, выход преобразовател  соединен с выходом элемента И, .S-входы RS-триггеров подключены ко второму входу преобразовател , введены коммутатор и формирующий блок, причем выход управл емого ключа соединен с первым входом усилител -ограничител , выход которого соединен с входом формирующего блока, первый выход которого .соединен со вторым входом усилител ограничител  и первым входом коммутатора , второй выход формирующего блока подключен к S-входам RS-триггеров , выход генератора импульсов Подключен ко второму входу коммутатора и входу Т-триггера, пр мой выход которого соединен с третьим входом коммутатора, четвертый вход коммутатора подключен ко второму зхо ду преобразовател , а выход коммутат . ра подключен ко второму входу элемен та И. На фиг. 1 приведена функциональна  схема преобразовател ; на фиг. 2 схема формирующего устройства, вариант; .на фиг. 3 - графики, по сн ющие принцип работы преобразовател . Схема преобразовател  (фиг. 1) содержит первый вход 1 преобразовател , управл емый ключ 2, RS-триггеры 3 и 4, второй вход 5 пре образовател , коммутатор 6, элемент7И , выход 8 преобразовател , усилитель-ограничитель 9, формирующий блок 10, генератор 11 импульсов, Т-триггер 12. Первый вход 1 преобразовател  св  зан со вторь входом управл ющего ключа 2, первый вход которого подклю чен к пр мому выходу первого RS-триг тера 3, второй вход 5 преобразовател  соединен с S-входами первого и вт рого RS-триггеров 3 и 4 и одним из входов коммутатора б, выход которого соединен через элемент 7 И с выходом 8преобразовател . Выход управл ющег ключа 2 подключен к первому входу усилител -ограничител  9, выход кото рого, в свою очередь, подключаетс  ко входу формирующего блока 10/ первый выход последнего соединен со вто рым входом усилител  ограничител  9 и первьм входом коммутатора 6, второй выход формирующего блока 10 соединен с R-входами RS-триггеров/приче пр мой выход второго RS-триггера 4 соединен со вторым входом элемента 7 И. Генератор 11 импульсов подключен к третьему входу коммутатора 6 и входу Т-триггера 12, пр мой выход ко торого св зан с последним входом ком мутатора б. Формирующий блок (фиг. 2) содержит диоды 13 и 14, инвертор 15, элемент 1Б НЕ, дифференцирующий блок 17. Элемент 16 НЕ подключен к выходу усилител -ограничител  9, а выход данного элемента через дифференцирую щий блок 17 и через диод 13, включен ный в пр мом направлении, св зан с первым выходом формирующего блока 10 Преобразователь работает следующим образом. Примем следующие допущени : в зоне нечувствительности В5содной сигнал измен етс  линейно или симметрично относительно оси абсцисс, входной сигнал мен ет свою пол рность с поло жительной на отрицательную. Перед началом преобразовани  триггеры 3, 4 и 12 перевод тс  в нулевое состо ние, а коммутатор б в нейтральное положение. Преобразование начинаетс  с момента поступлени  на вход 5 пускового импульса, под действием которого триггеры 3 и 4 перебрасываютс  в единичное состо ние , а коммутатор 6 - в положение d (фиг. 3). Ключ 2 открываетс  и входной сигнал проходит на вход усилите (Л -ограничител  9 (фиг. За ,сГ} .Счетные импульсв с выхода генератора 11 с частотой J через коммутатор 6 и элемент 7 И проходит на выход- 8 преобразовател  (фиг. 2:). На один из входов элемента 7 И уже было приложено напр жение с пр мого выхода триггера 4. В момент пересечени  входным сигналом порогового уровн  -«-Vv, напр жен ние на выходе усилител -ограничител  9 исчезает, а на выходе элемента 16 НЕ по вл етс  (рис. 3,6)/ короткий положительный импульс, полученный при дифференцировании переднего фронта импульса с выхода элемента 16 НЕ, который через диод 13 проходит на первый выход формирующего блока 10. В результате этого.подаетс  ко-. машда на переключение кoм лyтaтopa в положение б (фиг.З) и на переключение пол рности входа усилител -ограничител  9. С этого момента на выход 8 поступают счетные импульсы с частотой f/2. . Переключение пол рности входа усилител  означает следующее. В действительности входной сигнал протекает не измен   пол рности, (фиг. 32 ,с|, сплошна  лини ), усилител  он как бы после перехода через нуль мен ет свою пол рность на .противоположную (пунктирна  лини ).Этим достигаетс  использование Одного положительного (в данном случае) порога чувствительности усилител  и, образом , устран етс  неравенство порогов чувствительности. Далее, при достижении входным сигналом вновь порога чувствительности выходе усилител -ограничител  9 по витс  напр жение (фиг. 3d), а выходе элемента 11 НЕ напр жение исчезает . Отрицательный короткий импульс , полученный при дифференцировании заднего фронта импульса блоком 17,/проходит через диод 14, инверти-. руетс - инвертором 15 и переводит триггеры3 и 4 в нулевое состо ние. На этом процесс преобразовани  временного интервала прекращаетс . Таким образом, искомый интервал Т. Т +Ti/2., В свою очередь Т J T/j 2и2.д, где п ,п2 количество импульсов,поступивших на выход преобразовател  на врем  Т и Т2 соответственно.

Отсюда TX И4/§+ -, т.е. общее количество импульсов пропорционально интервалу времени от начала отсчета до момента перехода сигналом нулевой оси.:

Преимуществом преобразовател   вл етс  высока  точность преобразовани  временных интервалов за счет компенсации зоны нечувствительности устранени  неравенства порогов срабатывани  усилител -ограничител .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 513343, Q04 F 10/04, 1974.

2.Авторское свидетельство СССР

5 по за вке № 2589335/18-21, 14.03.78 (npOTOwinJ .

йот

ntptxft

/3I

П

стоп