RU2453889C1 - Progressive-type recirculating time-to-number converter - Google Patents

Progressive-type recirculating time-to-number converter Download PDF

Info

Publication number
RU2453889C1
RU2453889C1 RU2011103599/28A RU2011103599A RU2453889C1 RU 2453889 C1 RU2453889 C1 RU 2453889C1 RU 2011103599/28 A RU2011103599/28 A RU 2011103599/28A RU 2011103599 A RU2011103599 A RU 2011103599A RU 2453889 C1 RU2453889 C1 RU 2453889C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
circuit
output
converter
flop
Prior art date
Application number
RU2011103599/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Геннадьевич Абрамов (RU)
Юрий Геннадьевич Абрамов
Original Assignee
Юрий Геннадьевич Абрамов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Геннадьевич Абрамов filed Critical Юрий Геннадьевич Абрамов
Priority to RU2011103599/28A priority Critical patent/RU2453889C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2453889C1 publication Critical patent/RU2453889C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: invention relates to information measuring equipment and can be used to convert single time intervals in the nanosecond range into a digital code in information measuring, radar and other equipment. The invention is aimed at increasing speed of conversion, which is ensured due to that, a progressive-type recirculating time-to-number converter has a first OR circuit whose first input is connected to the first input terminal of the converter, the output is connected through a first delay line to the first input of a second OR circuit, and the output of the first OR circuit is connected to the second input of the second OR circuit whose output is connected to the first input of a first AND circuit and to the first input of a third OR circuit, whose second input is connected to the second input of the first AND circuit, and the output is connected through a second delay line to the first input of the second AND circuit whose second input is connected to the output of an RS flip-flop and the output is connected to the first input of a third AND circuit, the second input of a fourth AND circuit and the inverting input of a T flip-flop, the true output of which is connected to the second input of the third AND circuit, and the inverting output is connected to the second input of the fourth AND circuit, the output of which is connected to the inverting input of a pulse counter and the second input of the first OR circuit, the first input of which is connected to the S input of the RS flip-flop, the R input of which is connected to the output of a fourth OR circuit, the first input of which is connected to the output of the first AND circuit, and the second input is connected to the R input of the T flip-flop, the control input of the pulse counter and the second input terminal of the converter, the third input terminal of which is connected to the third input of the third OR circuit, and the output of the third AND circuit is connected through a delay element to the second input of the third OR circuit.
EFFECT: faster conversion.
2 dwg

Description

Изобретение относится к радиоэлектронике и может использоваться для преобразования одиночных временных интервалов (ВИ) наносекундного диапазона длительностей в цифровой код в информационно-измерительной, радиолокационной и другой аппаратуре.The invention relates to electronics and can be used to convert single time intervals (VI) of the nanosecond range of durations into a digital code in information-measuring, radar and other equipment.

Известен преобразователь-аналог, содержащий два раздельных контура рециркуляции, один для рециркуляции старт-импульса, а второй - стоп-импульса, преобразуемого ВИ [1].A known analog converter containing two separate recirculation circuits, one for recirculating the start pulse, and the second for the stop pulse converted by the VI [1].

Недостатком преобразователя аналога является низкое быстродействие преобразования.The disadvantage of the analog converter is the low conversion speed.

Известен также преобразователь (прототип), имеющий один контур рециркуляции, образованный первой схемой ИЛИ, выход которой подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ и через вторую линию задержки ко второму вход второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и через делитель импульсов со счетным входом счетчика импульсов, а клемма вход преобразователя подключена ко второму входу первой схемы ИЛИ [2].Also known is a converter (prototype) having one recirculation circuit formed by the first OR circuit, the output of which is connected through the first delay line to the first input of the second OR circuit and through the second delay line to the second input of the second OR circuit, the output of which is connected to the first input of the first circuit OR through a pulse divider with a counting input of the pulse counter, and the terminal input of the converter is connected to the second input of the first OR circuit [2].

Недостатком преобразователя является низкое быстродействие преобразования.The disadvantage of the converter is the low conversion speed.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия преобразования.The aim of the invention is to increase the speed of conversion.

Поставленная цель достигается введением в преобразователь-прототип второго контура рециркуляции, объединенного с первым и использовании первого контура для рециркуляции стартового импульса, а второго - для рециркуляции стопового импульса преобразуемого ВИ.This goal is achieved by introducing a second recirculation circuit into the prototype converter, combined with the first one and using the first circuit to recycle the start pulse, and the second one to recycle the stop pulse of the converted VI.

На фиг.1 приведена функциональная схема рециркуляционного преобразователя время-код (РПВК) прогрессирующего типа, а на фиг.2 - временные диаграммы его работы.Figure 1 shows the functional diagram of the recirculating time-code converter (RPVC) of the progressive type, and figure 2 is a timing diagram of its operation.

Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа содержит первую схему ИЛЦ(1) первый вход которой соединен с первой входной клеммой 2 преобразователя, а выход подключен через первую линию задержки 3 к первому входу второй схемы ИЛИ(4) выход первой схемы ИЛИ(1) соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ(4), выход которой подключен к первому входу первой схемы И5, к первому входу третей схемы ИЛИ(6) второй вход которой соединен со вторым; входом первой схемы И(5) а выход через вторую линию задержки 7 - с первым входом второй схемы И(8) второй вход которой подключен к выходу RS-триггера 9, а выход - к первому входу третьей схемы И(10), к первому входу четвертой схемы И(11) и к счетному входу счетного триггера 12, прямой выход которого соединен со вторым входом третьей схемы И(10), а инверсный - со вторым входом четвертой схемы И(11), выход которой соединен со счетным входом счетчика импульсов 13 и со вторым входом первой схемы ИЛИ(1), первый вход которой подключен к S-входу RS-триггера 9, R-вход которого соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ 14, первый вход которой подключен к выходу первой схемы И(5) а второй вход к R-входу счетного триггера 12, к управляющему входу счетчика импульсов 13 и ко второй входной клемме 15 преобразователя, третья входная клемма 16 которого соединена с третьим входом третьей схемы ИЛИ(6) а выход третьей схемы И(10) через элемент задержки 17 подключен ко второму входу третьей схемы ИЛИ(6)The progressive-type recirculating time converter contains the first LCI circuit (1) whose first input is connected to the first input terminal 2 of the converter, and the output is connected through the first delay line 3 to the first input of the second OR circuit (4), the output of the first OR circuit (1) is connected with the second input of the second OR circuit (4), the output of which is connected to the first input of the first I5 circuit, to the first input of the third OR circuit (6) the second input of which is connected to the second; the input of the first circuit And (5) and the output through the second delay line 7 - with the first input of the second circuit And (8) the second input of which is connected to the output of the RS-trigger 9, and the output - to the first input of the third circuit And (10), to the first the input of the fourth circuit And (11) and to the counting input of the counting trigger 12, the direct output of which is connected to the second input of the third circuit And (10), and the inverse to the second input of the fourth circuit And (11), the output of which is connected to the counting input of the pulse counter 13 and with the second input of the first OR circuit (1), the first input of which is connected to the S-input of the RS-trigger 9, the R-input of which the second is connected to the output of the fourth circuit OR 14, the first input of which is connected to the output of the first AND circuit (5) and the second input to the R-input of the counting trigger 12, to the control input of the pulse counter 13 and to the second input terminal 15 of the converter, the third input terminal 16 which is connected to the third input of the third OR circuit (6) and the output of the third circuit AND (10) through the delay element 17 is connected to the second input of the third OR circuit (6)

Рассмотрим работу предлагаемого преобразователя.Consider the operation of the proposed Converter.

Преобразователь имеет два совместных контура рециркуляции:The converter has two joint recirculation circuits:

- первый контур образован логическими элементами: первой 1, второй 4 и третьей 6 схемами ИЛИ, второй 8 и четвертой 11 схемами И и аналоговыми элементами: первой 3 и второй 7 линиями задержки; а второй контур - логическими элементами: третьей схемой ИЛИ(6) второй 8 и третьей 10 схемами И, элементом задержки 17 и аналоговым элементом: второй линией задержки 7.- the first circuit is formed by logical elements: the first 1, second 4 and third 6 circuits OR, the second 8 and fourth 11 circuits AND and analog elements: the first 3 and second 7 delay lines; and the second circuit - logical elements: the third circuit OR (6) the second 8 and the third 10 circuits And, the delay element 17 and the analog element: the second delay line 7.

В первый контур рециркуляции через клемму 2 вводят старт-импульс и одновременно им же посредством RS-триггера и второй схемы И8 осуществляют открытие совмещенных контуров рециркуляции, а во второй контур посредством клеммы 16 вводят стоп-импульс, определяющие соответственно начало и конец преобразуемого временного интервала длительностью tx. Старт- и стоп-импульсы должны иметь калиброванные значения длительности tcт и tсп (см. Фиг.2а, б), причем tст>(tp1+τ), a tсп>(tp2+τ), где

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, суммарное время переключения логических элементов соответственно первого и второго контуров рециркуляции, а τ - калиброванная величина длительности, представляет собой дискретность преобразования и задается временем задержки первой линии задержки 3.A start pulse is introduced through the terminal 2 into the first recirculation loop, and at the same time, using the RS-flip-flop and the second I8 circuit, the combined recirculation circuits are opened, and a stop pulse is introduced through the terminal 16, which determine the beginning and end of the converted time interval, respectively t x . Start and stop pulses must be calibrated duration values t and t cn CT (see. 2a, b), wherein t st> (t p1 + τ), at ch> (t p2 + τ), where
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, the total switching time of the logic elements of the first and second recirculation circuits, respectively, and τ is the calibrated value of the duration, represents the resolution of the conversion and is set by the delay time of the first delay line 3.

В каждой из рециркуляции, имеющей период рециркуляции

Figure 00000003
(время задержки tлз задается второй линией задержки 7), на выходе второй схемы ИЛИ4 (фиг.2в) старт-импульс имеет последовательно возрастающую (прогрессирующую) на значение τ длительность
Figure 00000004
, i=1, 2, 3, …, Nt - порядковый номер рециркуляции.In each of the recirculation having a recirculation period
Figure 00000003
(the delay time t ls is set by the second delay line 7), at the output of the second circuit OR4 (Fig.2c), the start pulse has a successively increasing (progressing) value of τ duration
Figure 00000004
, i = 1, 2, 3, ..., N t - serial number of recirculation.

В то же время стоп-импульс рециркулирует во втором контуре с периодом рециркуляции

Figure 00000005
, но при этом его исходная длительность tсп остается неизменной. Для обеспечения условия
Figure 00000006
необходимо, чтобы элемент задержки 17 обладал временем задержки tэз=t1+t4, a t10=t11 В каждой из рециркуляций импульсы
Figure 00000007
и tсп объединяются третьей схемой ИЛИ(6), а затем после задержки на время
Figure 00000008
(
Figure 00000009
- наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ) во второй линии задержки 7 (см. фиг.2г) вновь разделяются посредством счетного триггера 12, работающего в режиме делителя импульсов с коэффициентом деления, равным двум, третьей 10 и четвертой 11 схем И (см. фиг.2, ж, д) и вводятся каждый в свой контур рециркуляции - импульсы
Figure 00000010
через первую схему ИЛИ(1), а импульсы tсп через третью схему ИЛИ(6). Первая схема И5 фиксирует момент совпадения импульсов, рециркулирующих в первом и втором контурах, путем выделения на своем выходе импульса длительностью Δt (см. фиг.2з). Задним фронтом импульса Δt RS-триггер 9 переключается из состояния логическая единица в состояние логический ноль, вторая схема И8 закрывается и останавливает процесс рециркуляции в обоих контурах рециркуляции.At the same time, the stop pulse recirculates in the second circuit with a recirculation period
Figure 00000005
, but at the same time its initial duration t cn remains unchanged. To ensure the conditions
Figure 00000006
it is necessary that the delay element 17 have a delay time t ez = t 1 + t 4 , at 10 = t 11 In each of the recirculations, the pulses
Figure 00000007
and t cn are combined by the third OR circuit (6), and then after a time delay
Figure 00000008
(
Figure 00000009
- the largest value of the duration of the converted VI) in the second delay line 7 (see FIG. 2d) is again divided by a counting trigger 12 operating in the pulse divider mode with a division ratio equal to two, third 10 and fourth 11 circuits AND (see FIG. 2, g, e) and each is introduced into its own recirculation loop - pulses
Figure 00000010
through the first OR circuit (1), and pulses t cn through the third OR circuit (6). The first I5 circuit fixes the moment of coincidence of pulses recirculating in the first and second circuits by isolating a pulse of duration Δt at its output (see FIG. 2z). The trailing edge of the pulse Δt RS-trigger 9 switches from the logical unit state to the logical zero state, the second circuit I8 closes and stops the recirculation process in both recirculation circuits.

Счетчик импульсов 13 осуществляет подсчет числа импульсов рециркуляции nt в первом контуре рециркуляции с момента подачи в него старт-импульса, длительностью tст и до момента срабатывания RS-триггера 9. Область изменения числа рециркуляции nt∈[1;Nt], где

Figure 00000011
.The pulse counter 13 calculates the number of recirculation pulses n t in the first recirculation loop from the moment a start pulse is fed into it, with a duration t article and until the RS trigger is triggered 9. The range of variation of the recirculation number is n t ∈ [1; N t ], where
Figure 00000011
.

Функция преобразования предлагаемого преобразователя имеет видThe conversion function of the proposed Converter has the form

tx=nt·τ+tcт t x = n t · τ + t CT

Полагая

Figure 00000012
, где целое число m>1, тоAssuming
Figure 00000012
, where the integer m> 1, then

Figure 00000013
Figure 00000013

Значение

Figure 00000014
нетрудно определить в процессе настройки предлагаемого преобразователя какValue
Figure 00000014
it is easy to determine during the configuration of the proposed Converter as

Figure 00000015
Figure 00000015

где N* - цифровой результат определения значения tp.where N * is the digital result of determining the value of t p .

Тогда выражение (1) предстает в видеThen the expression (1) appears in the form

tx=(nt+m+N*)τ.t x = (n t + m + N *) τ.

Перед началом преобразования сигналом начальной установки, подаваемого на вторую входную клемму 15 преобразователя, RS-триггер 9 и счетный триггер 12 по своим прямым выходам устанавливаются в состояние логического нуля, в счетчик импульсов 13 записывается число (m+N*). По окончании процесса преобразования в счетчике импульсов 13 будет записано число, равное (m+N*+nt), которое и представляет собой цифровой результат преобразования.Before starting the conversion, the initial setting signal supplied to the second input terminal 15 of the converter, the RS-flip-flop 9 and the counting flip-flop 12 are set to logical zero by their direct outputs, the number (m + N *) is recorded in the pulse counter 13. At the end of the conversion process, a number equal to (m + N * + n t ) will be recorded in the pulse counter 13, which is the digital result of the conversion.

Время преобразования предлагаемого преобразователя описывается выражениемThe conversion time of the proposed Converter is described by the expression

Тпр≥Nttц,T pr ≥N t t p,

в то время как в случае преобразователя-прототипаwhile in the case of the prototype converter

Figure 00000016
.
Figure 00000016
.

Следовательно, быстродействие предлагаемого преобразователя повышается в два раза.Therefore, the performance of the proposed Converter is doubled.

ЛитератураLiterature

1. Мелешко Е.А. Интегральные схемы в наносекундной ядерной электронике. Изд. 2-е доп., M.: Атомиздат, 1978, с.146-147, рис.3.15.1. Meleshko EA Integrated circuits in nanosecond nuclear electronics. Ed. 2nd additional., M .: Atomizdat, 1978, p.146-147, Fig. 3.15.

2. Авторское свидетельство СССР №654932, кл. G04F 10/00.2. Copyright certificate of the USSR No. 654932, cl. G04F 10/00.

Claims (1)

Рециркуляционный преобразователь время-код прогрессирующего типа, содержащий первую схему ИЛИ, первый вход которой соединен с первой входной клеммой преобразователя, а выход подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ; второю линию задержки и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия преобразования, выход первой схемы ИЛИ соединен со вторым входом второй схемы ИЛИ, выход которой подключен к первому входу первой схемы И и к первому входу третьей схемы ИЛИ, второй вход которой соединен со вторым входом первой схемы И, а выход через вторую линию задержки - с первым входом второй схемы И, второй вход которой подключен к выходу RS-триггера, а выход - к первому входу третьей схемы И, к первому входу четвертой схемы И и к счетному входу счетного триггера, прямой выход которого соединен со вторым входом третьей схемы И, а инверсный - со вторым входом четвертой схемы И, выход которой соединен со счетным входом счетчика импульсов и со вторым входом первой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к S-входу RS-триггера, R-вход которого соединен с выходом четвертой схемы ИЛИ, первый вход которой подключен к выходу первой схемы И, а второй вход к R-входу счетного триггера, к управляющему входу счетчика импульсов и ко второй входной клемме преобразователя, третья входная клемма которого соединена с третьим входом третьей схемы ИЛИ, а выход третьей схемы И через элемент задержки подключен ко второму входу третьей схемы ИЛИ. A progressive-type recirculating time converter containing the first OR circuit, the first input of which is connected to the first input terminal of the converter, and the output is connected through the first delay line to the first input of the second OR circuit; a second delay line and a pulse counter, characterized in that, in order to increase the conversion speed, the output of the first OR circuit is connected to the second input of the second OR circuit, the output of which is connected to the first input of the first AND circuit and to the first input of the third OR circuit, the second input of which connected to the second input of the first And circuit, and the output through the second delay line to the first input of the second And circuit, the second input of which is connected to the output of the RS trigger, and the output to the first input of the third And circuit, to the first input of the fourth And circuit, and counting input the counting trigger, the direct output of which is connected to the second input of the third AND circuit, and the inverse - to the second input of the fourth AND circuit, whose output is connected to the counting input of the pulse counter and to the second input of the first OR circuit, whose first input is connected to the S-input RS -trigger, the R-input of which is connected to the output of the fourth OR circuit, the first input of which is connected to the output of the first AND circuit, and the second input to the R-input of the counting trigger, to the control input of the pulse counter and to the second input terminal of the converter, the third input terminal of which th is connected to the third input of the third OR circuit and an output of the third AND circuit through a delay element connected to the second input of the third OR circuit.
RU2011103599/28A 2011-02-01 2011-02-01 Progressive-type recirculating time-to-number converter RU2453889C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103599/28A RU2453889C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Progressive-type recirculating time-to-number converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103599/28A RU2453889C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Progressive-type recirculating time-to-number converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2453889C1 true RU2453889C1 (en) 2012-06-20

Family

ID=46681183

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103599/28A RU2453889C1 (en) 2011-02-01 2011-02-01 Progressive-type recirculating time-to-number converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2453889C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU654932A1 (en) * 1977-07-11 1979-03-30 Предприятие П/Я М-5783 Time interval metering method
SU1474847A1 (en) * 1987-05-04 1989-04-23 Тольяттинский филиал Московского технологического института Recirculating code-to-time-interval converter
SU1636828A1 (en) * 1988-11-23 1991-03-23 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Recirculating measuring time to number converter
EP1023644A1 (en) * 1997-10-16 2000-08-02 The Victoria University Of Manchester Timing circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU654932A1 (en) * 1977-07-11 1979-03-30 Предприятие П/Я М-5783 Time interval metering method
SU1474847A1 (en) * 1987-05-04 1989-04-23 Тольяттинский филиал Московского технологического института Recirculating code-to-time-interval converter
SU1636828A1 (en) * 1988-11-23 1991-03-23 Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова Recirculating measuring time to number converter
EP1023644A1 (en) * 1997-10-16 2000-08-02 The Victoria University Of Manchester Timing circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005181180A (en) Radar system
CN1940777B (en) High resolution time interval measurement apparatus and method
JP5268770B2 (en) Frequency measurement circuit
CN115685723A (en) Time-to-digital converter based on pulse broadening
RU2483438C1 (en) Time-code converter of recirculation type
RU2453889C1 (en) Progressive-type recirculating time-to-number converter
US10177747B2 (en) High resolution capture
CN104316775A (en) Pulse signal cycle and duty ratio continuous measurement method
JP2013205092A (en) Time measuring device
RU2393519C1 (en) Recirculation time-code converter
RU2598975C1 (en) Vernier recirculating time-code converter of high speed
RU2498384C1 (en) Wide-range vernier recirculating converter of time intervals to digital code
JP6369866B2 (en) Time measuring device
RU2745700C1 (en) Phase shift switch
US7649969B2 (en) Timing device with coarse-duration and fine-phase measurement
JP6989397B2 (en) Time measurement circuit
KR102420037B1 (en) Time-to-digital converter supporting run-time calibration
RU2414736C1 (en) Method for digital measurement of duration of time intervals
RU2707380C1 (en) Vernier high-speed response time-code recirculation converter
RU2561999C1 (en) Interpolating converter of time interval into digital code
Teodorescu et al. Improving time measurement precision in embedded systems with a hybrid measuring method
RU2583165C1 (en) Interpolates converter time interval in the digital code
RU2730125C1 (en) Recirculation-vernier time-digital converter
JP2009098019A (en) Timing circuit
RU2479004C2 (en) Two-stage recirculating time-code converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130202