Измеритель коротких интервалов времени

 

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в качестве интерполяционных блоков в преобразователях время - код. Измеритель содержит триггеры 4, 5, ключ 9, управляемые генераторы 10, 11 тока, компаратор 13. элемент И 6, .накопительный конденсатор 18, счетчик 23 импульсов. В измеритель с целью повышения быстродействия введены источники 1, 2, 3 опорного напряжения, триггеры 6, 7, 8, управляемый генератор 12 тока, компараторы 14, 15, элемент И 17, стробируемые формирователи 19, стробируемые 20 инверторы , линии 21, 22 задержки. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 04 F 10/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рл" (21) 4674590/21 (22) 06.04.89 (46) 15.11.91. Бюл, М 42 (71) Белорусский государственный университет им, В.И. Ленина (72) Е.В. Новиков и B.M, Степурко (53) 621.317.761(088.8) (56) Патент Франции

М 2468153, кл. G 04 F 10/00, G 01 R 13/32, 1981. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОРОТКИХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в каче„„« Ы„„1691816 А1 стве интерполяционных блоков в преобразователях время — код. Измеритель содержит триггеры 4, 5, ключ 9, управляемые генераторы 10, 11 тока, компаратор 13, элемент И 6, .накопительный конденсатор 18, счетчик

23 импульсов. В измеритель с целью повышения быстродействия введены источники

1, 2, 3 опорного напряжения, триггеры 6, 7, 8, управляемый генератор 12 тока, компараторы 14, 15, элемент И 17, стробируемые формирователи 19, стробируемые 20 инверторы, линии 21, 22 задержки, 2 ил.!.1\! ! !

I !

У !

1!! !! I(!! -

1 С - ) !л!, c.l

"TB11I г! с

1,! .I -Pe3 ! r1

1 11

1 !

1!!

C)1.!

11 ° !

1„

)II

1, I

A! .,* . ):..!1. !!

r!,1

:1 С !, !!1 !!1, ) l i)i I ; . !. -,(-, ),, —, ):,=!

1,,;;,;4Г "„!)C"!; ) )!)?

С;1.,! !! С.

:0 i= -, ) Э P 4 Г(.СОВ, ,- Г- )-,,,)ГН.; -. ДД1, - . . r ) " Q 1> Г ), Q ! . !- =1=. ), У QEPLI KC !3, ;, ),";,-),,, . 1 (! !.! ! (! Я . "!),- -) .. 3", C118 1," .ЗЛг л

1":!: В,;; )! .;;, rl5E, ; ! !,! F .;.д;)-гр Е2)! "Б -)„ 8r

, 4 ) К 111)Я! . )!:.:)-!С. -;2 )1pR г,.) 11,) и, r) )) . ) )

",1-;:, : — . ; 1-r)OTE)1

: . .! З-)1- ):..;- 4ДЬ ; Ь))атО— r,(37 г =,Cr

° !;:f,,1 -A! I4

)åp F. !

1 !, I, 1|

Г . .. : :1. ), 1:() 1-! !!Ii); с !О

1691816 го конденсатора, Если стоп-импульс поступил в первой половине входного диапазона (t< — первый случай на фиг. 2), то сигнал на прямом выходе компаратора 15 имеет низкий уровень и, следовательно, разрешена работа УГТ 12, т.е. начинается разряд конденсатора 18 током УГТ 12 до уровня порога срабатывания компаратора 14. При снижении потенциала на конденсаторе ниже порога срабатывания компаратора 14 последний формирует отрицательный перепад напряжения, по которому триггер 7 устанавливается в состояние "О". Сигнал с выхода триггера 7 через схему И 16 приводит в исходное состояние триггеры 4 — 6, в результате чего открывается ключ 9, разряжается конденсатор 18, блокируется поступление импульсов времяэадающей последовательности на счетчик 23, а также устанавливается в состояние "О" триггер

8. Тем самым происходит блокировка триггеров 4 — 5 по I-входу на время считывания информации. Для организации считывания на шине "Запрос" появляется сигнал, организующий готовность измерителя к считыванию информации.

Линия 22 задержки обеспечивает формирование сигнала запроса только после установления цифрового кода на выходных информационных шинах.

Если стоп-импульс поступил во второй половине входного диапазона (t2-второй случай на фиг. 2), то на прямом выходе компаратора 15 высокий уровень сигнала и, следовательно, разрешена работа УГТ 11, т.е, начинается дозаряд конденсатора 18 током

УГТ 11 до уровня порога срабатывания компаратора 13. При пересечении порог- на выходе компаратора 13 появляется сигнал "0", который, пройдя схему И 16, аналогичным образом приводит устройство в состояние готовности к считыванию информации.

Таким образом, измеряемый входной интервал трансформируется в пропорциональный ему интервал большей длительности, который заполняется импульсами времязадающей последовательности, Количество импульсов, поступивших в пределах расширенного временного интервала, подсчитывается счетчиком 23. Так как длительность расширенного временного интервала для первой половины рабочего диапазона измерений прямо пропорционально связана с длительностью входного, а для второй половины — обратно пропорционально, то в первом случае с выхода счетчика 23 на выходные шины транслируется прямой код результата преобразования, а во втором случае — инверсный код. Для этих целей

55 служат формирователи 19 и инверторы 20 с тремя выходными састоячиями, которые управляются по входу стробирования выходными сигналами компаратора 15.

После считывания результата измерений сигналом "Сброс" устройство приводится в исходное состояние готовности к следующему циклу измерений.

Оценим среднее время преобразования для рассматриваемого измерителя, С учетам того, что объем выборок в данном случае одинаков, оно равно р ! где Т ср — среднее время преобразования в первой половине диапазона;

Т ср то же, во второй половине, Ввиду того, что

Т ср=Т" ср=0,25 К tmax, где trnax — максимальный входной интервал;

К вЂ” коэффициент преобразования, TO Tcp= 0,25 К tmax

Среднее же время преобразования для прототипа определяется выражением

Тср= 0,5 K tmax, Таким образом, изобретение позволяет в среднем в 2 раза повысить быстродействие измерителя за сче сокрщения времени преобразования информации в нижней части его рабочего диапазо на преобразования.

Формула изобретения

Измеритель коротких интервалов времени, =-одержащий общую шину, шины сигналов "Старт и "Стоп", шину времязадающей последовательности, шину опорного напряжения, два триггера, ключ, два управляемых генератора тока, накопительный конденсатор, кампаратор, схему И, счетчик импульсов, причем входная шина

"Старт" соединена с С-входом первого триггера, выход которого подключен к входу ключа, первый вывод ключа соединен с общей шиной, инверсный выход второго триггера подключен к входу управления первого генератора тока, выход которого соединен с выходом второго генератора тока, с вторым выводом ключа, инверсным входом первого компаратора и первой обкладки накопительного конденсатора, вторая обкладка которого соединена с общей шиной, прямой вход первого компаратора соединен с пер-. вой шиной опорного напряжения, шина времязадающей последовательности связана с вторым входом схемы И, выход которой подключен к счетному входу счетчика импульсов, отличающийся тем, чта, с целью повышения быстродействия измерителя. в него введены три триггера, управляемый ге