SU886238A1 - Преобразователь интервала времени в цифровой код - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании преобразователей интервала времени в цифровой с код.

Известно устройство для преобразования интервала времени в цифровой код путем заполнения преобразуемого интервала неукороченными по длитель- jq ности импульсами эталонной частоты f,. которые подсчитывают в течение этого интервала. Импульсы эталонной частоты подсчитывают обычно с помощью электронных счетчиков, построенных на триггерах hl· ' ¹⁵

Недостатком указанного преобразователя интервала времени в цифровой код является наличие дополнительной погрешности, определяемой конечным „ значением времени восстановления и 20 времени переключения триггера младшего разряда счетчика.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности преобразователь, содержащий генератор эталон- ной частоты, управляемую линию задерж-. ки, электронный ключ, счетчик и управляющий триггер, в котором после появления старт-импульса фазу рабочих перепадов подсчитываемых сигна- 30 лов сдвигают в сторону начала преобразуемого интервала |~2].

Однако в этом устройстве при его реализации не могут быть использованы полностью частотные свойства элементов, так как после первого рабочего перепада сигнала эталонной частоты, попавшего на вход счетчика после момента появления старт-импульса, следует период, укороченный по длительности, от которого может не сработать триггер младшего разряда счетчика. Недостатком известного устройства является также большая погрешность преобразования и необходимость использования высокочастотных быстродействующих элементов в счетчике.при реализации известных способов.

Цель изобретения - повышение точности преобразования путем снижения погрешности преобразования и предельной частоты переключения элементов в преобразователе.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь интервала времени в цифровой код, содержащий последовательно соединенные генератор,эталонной частоты, управляемую линий» задержки и электронный ключ, а также счетчик, управляющий триггер, вход которого связан с соответствующим выходом счетчика, а два выхода соединены со вторым и третьим входами управляемой линии задержки, и шину сигнала Сброс, подключенную к установочному входу управляющего триггера, введены два вентиля, элемент ИЛИ и кипп-реле, причем выход электронного ключа соединен с первыми входами первого и второго вентилей, вторые входы которых соответственно соединены с выходами управляющего триггера, при этом выход первого вентиля соединен со входом кипп-реле, а выходы кипп-реле и второго вентиля соединены соответственно со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом счетчика, установочный вход которого соединен с шиной Сброс.

На чертеже представлена функциональная схема преобразователя интервала времени в цифровой код.

Преобразователь интервала времени в цифровой код содержит генератор 1 эталонной частоты, управляемую линию 2 задержки, электронный ключ 3, вентили 4 и 5 на логической ячейке И, кипп-реле 6, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, управляющий триггер 9 с раздельными входами.

Преобразователь работает следующим образом.

На выходе генератора 1 эталонной час-¹ тоты и на выходе управляемой линии 2 задержки постоянно присутствует сигнал эталонной частоты, причем сигнал на выходе генератора 1 опережает по фазе сигнал на выходе управляемой линии задержки 2. По сигналу Сброс все блоки преобразователя устанавливаются в исходное состояние, триггер счетчика 8 младшего разряда, устанавливается в состояние логической единицы, а остальные триггеры счетчика 8 и управляющий триггер 9 в состоянии логического нуля. При этом в счетчике 8 записан код числа К=1, вентиль 4 закрыт, а вентиль 5 открыт. Чтобы в момент появления старт-импульса на выходе электронного ключа 3 не возникал дополнительный рабочий перепад, на выходе электронного ключа 3 в исходном состоянии устанавливают уровень рабочей части периода сигнала эталонной частоты. На выходе электронного ключа 3 возникает дополнительный подготовительный перепад сигнала, не совпадающий, .в Ибщем случае, с подготовительным Перепадом сигнала эталонной частоты на его входе.

.20

Так как вентиль 4 закрыт,то на его выходе сохраняется исходный низкий уро- 60 вень сигнала.Условия на выходе электронного ключа 3 повторяются на выходе вентиля 5, который после действия сигнала Сброс сохраняет свое открытое состояние. 65

По первому рабочему перепаду на выходе вентиля 5 срабатывает кипп-реле 6, сигнал с выхода которого, пройдя через элемент ИЛИ 7, подсчитывается счетчиком 8. При этом управляющий триггер 9 сигналом со счетчика 8 переключается в противоположное состояние, и уровни сигналов на выходах этого триггера изменяются на противоположные, в результате чего переключается управляемая линия 2 за-° держки и.фаза сигнала эталонной частоты на ее выходе изменяется.. Рабочие перепады сигнала эталонной частоты сдвинуты в сторону начала преобразования. в результате на выходе управляемой линии 2 задержки и на выходе электронного ключа 3 формируется укороченный период сигнала эталонной частоты, который перекрыт длительностью импульса кипп-реле 6 на входе элемента ИЛИ 7 и на вход счетчика 8 не пройдет. Одновременно с переключением управляемой линии 2 задержки теми же сигналами закрывается вентиль 5, что предотвращает срабатывание кипп-реле 6 под действием последующих рабочих перепадов, и открывается вентиль 4, на выходе которого, начиная со второго ( после появления стартимпульса) рабочего перепада, появляется сигнал эталонной частот!-»! с периодом длительностью Го ⁼Этот сигнал через элемент ИЛИ 7 проходит на вход счетчика 8. После появления стоп-импульса, закрывается электронный ключ 3 и на выходе устанавливается уровень подготовительной части периода. При этом в счетчике 8 зафиксирован код преобразуемого интервала времени.

После действия очередного сигнала Сброс схема преобразователя возвращается в исходное состояние и готова к очередному циклу преобразования интервала времени в цифровой код.

Таким образом, в данном преобразователе повышается точность преобразования интервала времени в цифровой код без использования сверхвысокочастотных элементов.

Claims (2)

1. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ИНТЕРВАЛА ВРЕМЕНИ В ЦИФРОВОЙ КОД Изобретение относитс  к электроиз мерительной технике и может быть использовано при создании преобразователей интервала времени в цифровой код. Известно устройство дл  преобразо вани  интервала времени в цифровой код путем заполнени  преобразуемого интервала неукороченными по длительности импульсами эталонной частоты f которые подсчитывают в течение этого интервала. Импульсы эталонной частоты подсчитывают обычно с помощью эле тронных счетчиков, построенных на триггерах l Недостатком указанного преобразовател  интервала времени в цифровой код  вл етс  наличие дополнительной погрешностиj определ емой конечным значением времени восстановлени  и времени переключени  триггера младше го разр да счетчика. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности преобразователь , содержащий генератор этёшонной частоты, управл емую линию задер ки, электронный ключ, счетчик и управл ющий триггер, в котором после по влени  старт-импульса фазу рабочих перепёщов подсчитываеглых сигналов сдвигают в сторону начала преобразуемого интервала . Однако в этом устройстве при его реализации не могут быть использованы полностью частотные свойства элементов , так как после первого рабочего перепада сигнала эталонной частоты , попавшего на вход счетчика после момента по влени  старт-импульса, следует период, укороченный по длительности , от которого может не сработать триггер младшего разр да счетчика . Недостатком известного устройства  вл етс  также больша  погрешность преобразовани  и необходимость использовани  высокочастотных быстродействующих элементов в счетчике.при реализации известных способов. ЦелЬ: изобретени  - повышение точ.ности преобразовани  путем снижени  погрешности преобразовани  и предельной частоты переключени  элементов в преобразователе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь интервала времени в цифровой код, содержащий nocjieдовательно соединенные генератор эталонной частоты, управл емую линий задержки и электронный ключ, а также счетчик, управл ющий триггер, вход которого св зан с соответствующим выходом счетчика, а два выхода соеди нены со вторым и третьим входами управл емой линии задержки, и шину сиг нала Сброс, подключенную к установочному входу управл ющего триггера, введены два вентил , элемент ИЛИ и кипп-реле, причем выход электронного ключа соединен с первыми входами пер вого и второго вентилей,вторые входы ко торых соответственно соединены с выходами управл ющего триггера,при этом выход первого вентил  соединен со входом кипп-реле, а выходы кипп-реле и второго вентил  соединены соответственно со входами элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом счет чика, установочный вход которого соединен с шиной Сброс. На чертеже представлена функциональна  схема преобразовател  интервала времени в цифровой код. Преобразователь интервала времени в цифровой код содержит генератор 1эталонной частоты, управл емую линию 2 задержки, электронный ключ 3, вентили 4 и 5 на логической . чейке И, кипп-реле б, элемент ИЛИ 7, счетчик 8, управл ющий триггер 9 с раздельными входами. . Преобразователь работает следующим образом. На выходе генератора 1 эталонной ча тоты и на выходе управл емой линии 2 задержки посто нно присутствует сигнал эталонной частоты, причем сигнал на выходе генератора 1 опережает по фазе сигнал на выходе управл емой линии задерлски 2. По сигналу Сброс все блоки преобразовател  устаиайливаютс  в исходное состо ние триггер счетчика 8 младшего разр да, устанавливаетс  в состо ние логической единицы, а остальные триггеры счетчика 8 и управл ющий триггер 9 в состо нии логического нул . При этом в счетчике 8 записан код числа , вентиль 4 закрыт, а вентиль 5 открыт. Чтобы в момент по влени  старт-импульса на выходе электронного ключа 3 не возникал дополнительны рабочий перепад, на выходе электронного ключа 3 в исходном состо нии ус танавливают уровень рабочей части периода сигнала эталонной частоты. На выходе электронного ключа 3 возникдет дополнительный подготовитель ный перепад сигнала, не совпадающий, .в случае, с подготовительным Перепадом сигнала эталонной частоты на его входе. Так как вентиль 4 закрыт,то на его вы ходе сохран етс  исходный- низкий уровень сигнала.Услови  на выходе электро ного ключа 3 повтор ютс  на выходе ве.нтил  5, который после действи  сигнала Сброс сохран ет свое откры тое состо ние. По первому рабочему перепаду на выходе вентил  5 срабатывает кипп-реле б, сигнал с выхода которого, пройд  через элемент ИЛИ 7, подсчитываетс  счетчиком 8. При этом управл ющий триггер 9 сигналом со счетчика 8 переключаетс  в противоположное состо ние, и уровни сигналов на выходах этого триггера измен ютс  на противоположные , в результате чего переключаетс  управл ема  лини  2 за- держки и.фаза сигнала эталонной частоты на ее выходе измен етс .. Рабочие переЬады сигнала эталонной частоты сдвинуты в сторону начала, преобразовани , в результате на выходе управл емой линии 2 задержки и на выходе электронного ключа 3 формируетс  укороченный период сигнала эталонной частоты, который перекрыт длительностью импульса кипп-реле б на входе элемента ИЛИ 7 и на вход счетчика 8 не пройдет. Одновременно с переключением управл емой линии 2 задержки теми же сигналами закрываетс  вентиль 5, что предотвращает срабатывание кипп-реле б под действием последующих рабочих перепадов, и открываетс  вентиль 4, на выходе которого, начина  со второго (после по влени  стартимпульса ) рабочего перепада, по вл етс  сигнал эталонной частотбг с периодом длительностью TO /Ь Этот сигнал через элемент ИЛИ 7 проходит на вход счетчика 8. После по влени  стоп-импульса, закрываетс  электронный ключ 3 и на выходе устанавливаетс  уровень подготовительной части периода. При этом в счетчике 8 зафиксирован код преобразуемого интервала времени. После действи  очередного сигнала Сброс схема преобразовател  возвращаетс  в исходное состо ние и готова к очередному циклу преобразовани  интервала времени в цифровой код. Таким образом, в данном преобразователе повышаетс  точность преобразовани  интервала времени в цифровой код без использовани  сверхвысокочастотных элементов. Формула изобретени  Преобразователь интервала времени в цифровой код, содержащий последовательно соединенные генератор эталонной частоты, управл емую линию задержки и электронный ключ, а также счетчик,управл ющий триггер, вход которого св зан с соответствующим выходом счетчика, а два выхода соединены со вторым и третьим входами управл емой линии задержки, и шину сигнала Сброс, подключенную к устано-, .вочному входу управл ющего триггера, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности преобразовани « в него дополнительно введены два вентил , элемент ИЛИ и киппреле , при этом выход электронного ключа соединен с первыми входами первого и второго вентилей, вторыевходы которых соответственно соединены с выходами управл ющего триггера, причем выход первого вентил  соединен со входом кипп-реле, а выходы киппреле и второго вентил  соединены со отвётственно со входами элемента ИЛИ

   - UMfK/ bC

   jCmapm- c//y/7yxfrc

   выход которого соединен со входом счетчика, установочный вход которо- го подключён к шине Сброс.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Гитис Э.И.Преобразователи информации дл  электронных цифровых вычислительных устройств. М.,. Энерги , 1970, с. 208-234.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2702298/21, 26.12,78.

   0

   /

   Xt

   Cff/юс

   Г

   I f/

   f 6

   г

   Г 9

   ft 3

   Л