Рециркуляционный преобразователь время-код однократных импульсов

 

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в многокаскадных рециркуляционных преобразователях времякод для цифрового измерения длительности коротких однократных импульсов. Изобретение позволяет уменьшить объем аппаратурных затрат за счет того, что в устройство, содержащее три элемента И 1, 4 и 11, два элемента ИЛИ 2 и 13, счетчик 9 импульсов, три элемента задержки 3, 5 и 6, D-триггер 12, введен формирователь 14 импульсов, вместо присутствующих в устройстве-прототипе дополнительного счетчика, блока сравнения кодов и дополнительных элементов логики.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4764258/24 (22) 28.11.89 (46) 30.09.92. Бюл. М 36 (75) Г.Н.Абрамов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1631510, кл. G 04 F 10/04, 1989. (54) РЕЦИРКУЛЯЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ BPЕМЯ-КОД ОДНОКРАТНЫХ ИМПУЛЬСОВВ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в многокаскадных реИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может найти применения при построении многокаскадных рециркуляционных преобразователей время-код(МРПВК) в качестве отдельных каскадов (кроме последнего) для цифрового измерения длительности коротких (наносекундных) однократных импульсных сигналов.

Известен преобразователь время-код (1), который можно использовать в качестве отдельных каскадов МРПВК, содержащий временной рециркулятор, состоящий из элементов ИЛИ, И, задержки, блока задержки, и счетный узел, имеющий в своем составе элемент И, первый и второй элементы задержки, основной и дополнительный счетчики, блок сравнения кодов, Недостаток известного преобразователя заключается в узкой области его применения, так как он не позволяет формировать на своем выходе длительность входного (преобразуемого) импульса, если он по своей длительности меньше значения диск(s1)s Н 03 М 1/50, G 04 F 10/04 циркуляционных преобразователях времякод для цифрового измерения длительности коротких однократных импульсов. Изобретение позволяет уменьшить объем аппаратурных затрат за счет того, что в устройство, содержащее три элемента И 1, 4 и 11, два элемента ИЛИ 2 и 13, счетчик 9 импульсов, три элемента задержки 3, 5 и 6, D-триггер

12, введен формирователь 14 импульсов, вместо присутствующих в устройстве-прототипе дополнительного счетчика, блока сравнения кодов и дополнительных элементов логики. 1 ил, ретности преобразования преобразователя, Известен преобразователь (2), который также можно использовать в качестве отдельных каскадов (кроме последнего)

МРПВК, Этот преобразователь содержит временной рециркулятор, образованный элементами ИЛИ, И, задержки, блоком задержки; счетный блок, состоящий из элемента И, первого и второго элементов задержки, основного и дополнительного счетчиков, блока сравнения кодов; а также первую, вторую и третью схемы И, схему

ИЛИ, первый элемент задержки и D-триггер, Однако недостатком известного преобразователя является большой объм аппаратурных затрат, Цель изобретения — уменьшение объема аппаратурных затрат, Поставленная цель достигается тем, что в известном преобразователе, содержащем первый элемент И, первый вход которого объединен с входом первого элемента

1765892

10

20

30

40

50

55 задержки и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход объединен с первым входом второго элемента задержки и подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента И через третий элемент задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входной информационной шиной, счетчик импульсов, вход установки в ноль которого является шиной установки в ноль; третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а второй вход — с инверсным выходом 0-триггера, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с 0-входом 0-триггера; второй элемент ИЛИ, введен формирователь импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в ноль счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в ноль D-триггера, 0-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, при этом выход третьего элемента И является шиной "Конец преобразования", а выходы счетчиков импульсов-информационной выходной шиной.

Заявителю неизвестно использование формирователя импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом установки в ноль счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в ноль D-триггера, D-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, при этом выход третьего элемента И является шиной "Конец преобразования", а выходы счетчиков импульсов-информационной выходной шиной, На основании этого сделан вывод— предлагаемый преобразователь обладает существенными отличиями, На фигуре приведена функциональная схема рециркуляционного преобразователя время-код коротких однократных импульсов.

Преобразователь содержит первый элемент И 1, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ 2 и с выходом первого элемента задержки 3, второй вход — с выходом первого элемента задержки 3, с первым входом второго элемента И

4, с входом второго элемента задержки 5, а выход через третий элемент задержки 6 — с первым входом первого элемента ИЛИ 2, второй вход которого подключен к входной информационной шине 7, шина установки в ноль 8 которого соединена с управляющим входом счетчика импульсов 9, а шина 10

"Конец преобразования" с выходом третьего элемента И 11, первый вход которой подключен к выходу второго элемента задержки 5, второй вход — к инверсному выходу D-триггера 12, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И 4, Dвход — co вторым входом второго элемента

И 4 и выходом первого элемента ИЛИ 2, R-вход — с выходом второго элемента ИЛИ

13, первый вход которой подключен к шине

8 установки в ноль преобразователя, второй вход — к выходу формирователя импульсов

14, вход которого соединен с выходом первого элемента И 1 и со счетным входом счетчика импульсов 9, Заметим, что здесь временной рециркулятор образован элементами И 1, ИЛИ 2, задержки 3 и 6.

Преобразователь работает следующим образом.

Перед началом преобразования сигналом установки в ноль счетчик импульсов 9 устанавливается в ноль, а D-триггер 12 по своему инверсному выходу — в состояние

"Логическая единица", На входную информационную шину 8 преобразователя (на вход временного рециркулятора) подают импульс, длительность которого подлежит преобразованию. При txr > т третий элемент

И 11 закрыт, так как 0-триггер 12 по инверсному выходу находится в положении "Логический ноль" и на шине 10 "Выход" преобразователя сигнал отсутствует.

На выходе временного рециркулятора (выходе первого элемента И 1) вырабатывается импульс, длительностью Лtyt = 1хт— — т (где т — дискретность преобразования преобразователя и одновременно время задержки первого элемента задержки 3 выбирается из требуемой точности преобразования), который фиксируется в счетчике импульсов 9 и одновременно подается на вход третьего элемента задержки 6 и на вход формирователя импульсов 14. Инверсный выход D-триггера 12 при этом находится в состоянии "Логический ноль", так как на

его,Ñ- и D-входах одновременно присутствуют соответственно сигнал AT > т. Формирователь импульсов 14 осуществляет, во-первых, формирование из заднего фронта импульса Atxt импульса стандартной амплитуды и длительностью ф< tea (где ta> — время задержки третьего элемента задержки 6), во-вторых,— из заднего фронта

1765892 импульса ф формирует импульс стандартной амплитуды и длительностью тфи (значения 1фи — выбирается исходя из времени срабатывания D-триггера 12 по R-входу, как гфи > tDR, tDR — время задержки срабатыва- 5 ния D-триггера 12 по R-входу), причем необходимо выполнение условия (тф + тфи) < 1ьз.

Импульс тфи через второй элемент ИЛИ 13 устанавливает в состояние "Логическая единица" D-триггер 12 по инверсному выхо- 10

Ау

После задержки в третьем элементе задержки 6 на время тбз > txmax (lxmax максимальная длительность преобразуемых импульсов) импульса Лt«, на выходе вре- 15 менного рециркулятора при Лtx» r вырабатывается импульс длительностью ЛЬ2 =

=Лtx1 — t= txT — 2 г, который фиксируется в счетчике импульсов 9, а формирователь импульсов 14 устанавливает D-триггер 12 в 20 состояние логическая единица по инверсному выходу. Третий элемент задержки 6, первый элемент задержки 3 и второй элемент задержки 5 должны иметь минимально возможные искажения при передаче импульс- 25 ных сигналов.

Указанный процесс продолжается до выполнения условия h tx, т, как только

Лtxa < т на выходе временного рециркулятора сигнал не вырабатывается, следова- 30 тельно„и формирователь импульсов 14 сигнал управления на R-вход и D-триггера

12 не вырабатывает, поэтому D-триггер 12 по своему инверсному выходу остается в состоянии логическая единица и импульс длительностью Л Ьл < т после задержки во втором элементе задержки 5 на время taa (где 43 > (ъ4+ toc)), tM4, toc — время задержки переключения второго элемента И 4 и Отриггера 12 по С-входу) проходит через от- 40 крытый третий элемент И 11 на шину 10

"Конец преобразования", При этом число рециркуляций (обращений через третий элемент задержки 6), зафиксированных в счетчике импульсов 9, представляет собой 45 цифровой результат W преобразования преобразователя, При txT < г D-триггер 12 по своему инверсному выходу остается в состоянии логическая единица и импульс длительностью

t» < т после задержки во втором элементе задержки 5 через третий элемент И 11 проходит на шину 10 "Конец преобразования", Одновременно, так как на выходе временного рециркулятора (выходе первого 55 элемента И 1) сигнал не вырабатывается и, следовательно,, фиксации числа рециркуляций в счетчике импульсов 9 не происходит, Таким образом, на шине 10 "Конец преобразования" вырабатывается импульс, длительность которого меньше значения г дискретности преобразования и определяется либо длительностью входного импульса, если последняя меньше значения т, либо неоднократностью длительности входного сигнала и значения дискретности преобразования.

Полагая формирователь импульсов 14 выполненным на основе элементов И вЂ” НЕ или ИЛИ вЂ” НЕ в конденсаторах, как в (3), объем аппаратурных затрат которого не превышает шести элементов И вЂ” HE (или ИЛИ вЂ” HE) и двух конденсаторов, можно констатировать — заявленный преобразователь по сравнению с преобразователем — прототи пом имеет меньший объем аппаратурных затрат, так как в нем полностью отсутствуют блоки 5, 8, 9, 10, имеющиеся в преобразователе-прототипе.

Таким образом, цель изобретения— уменьшение объема аппаратурных затрат— достигнута.

Формула изобретения

Рециркуляционный преобразователь время-код однократных импульсов, содержащий первый элемент И, первый вход которого объединен с входом первого элемента задержки и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход объединен с первым входом второго элемента

И, входом второго элемента задержки и подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента И через третий элемент задержки соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого является входной информационной шиной, счетчик импульсов, вход установки в "0" которого является шиной установки "0", третий элемент И, первый вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, а второй вход — с инверсным выходом D-триггера, С-вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого объединен с D-входом D-триггера, второй элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, в него введен формирователь импульсов, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого объединен с входом установки в "0" счетчика импульсов, а выход подключен к входу установки в "0" D1765892 триггера, D-вход которого соединен с выхо- преобразования", а выходы счетчиков имдом первого элемента ИЛИ, при этом выход пульсов — информационной выходной шитретьего элемента И является шиной "Конец ной.

Составитель Г. Абрамов

Редактор Т. Орловская Техред М.Моргентал Корректор И. Шмакова

Заказ 3389 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101