SU1173384A1 - Apparatus for measuring pulse duration - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы разр довкоторого подключены к информационным входам блока пам ти и первой группе входов первого блока сравнени , формирователь входного сигнала, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с первым входомблока задержки и вторым входом первого ключа, о т л и м чающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений минимальной длительности, в него введены блок формировани  пределов второй и третий ключи, второй блок сравнени , блок усреднени , блок формировани  задержанных импульсов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с входом предварительной установки блока пам ти, .группа выходов которого подключена к группе входов блока формировани  пределов, перва  группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока сравнени , выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к первому выходу блока формировани  задержанных импульсов, а выход - к первому управл кщему входу блока усреднени , информационные входы которого соединены с выходами разр дов счетчика , втора  группа выходов блока формировани  пределов подключена к пер (Л вой группе входов второго блока с сравнени , втора  группа входов которого соединена с выходами разр дов счетчика, выход второго блока сравнени  соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока формировани  задержанных им00 U) пульсов, а выход--к входу блока пам ти и второму управл ющему входу блока усреднени , информа- ционные выходы которого  вл ютс  выходом устройства, а выход подключен к вторым входам блока задержки и элемента ИЛИ, выход генератора опорной частоты и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами блока формировани  задержанных импульсов, третий выход которого подключен к входу сброса счетчика.A DEVICE FOR MEASURING THE DURATION OF PULSES, containing a reference frequency generator, the output of which is connected to the first input of the first key, the output of which is connected to the counting counter input, the discharge outputs of which are connected to the information inputs of the memory block and the first group of inputs of the first comparison unit, the input signal generator, the output of which is connected to the trigger input, the output of which is connected to the first input of the delay unit and the second input of the first key, so that, in order to improve the measurement accuracy The measures of minimum duration, the second and the third keys, the second comparator block, the averaging block, the delayed pulses formation block and the OR element, the first input of which is connected to the output of the delay block, are entered into it; . An output group of which is connected to a group of inputs of a limit forming unit, the first group of outputs of which is connected to a second group of inputs of the first comparison unit, the output of which is connected to the first input of a second key, the second input of which is connected to the first output of the block for the formation of delayed pulses, and the output is connected to the first control input of the averaging block, whose information inputs are connected to the outputs of the counter bits, the second group of outputs of the block for forming limits is connected to the first group of inputs of the second block the comparison, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the counter bits, the output of the second comparison block is connected to the first input of the third key, the second input of which is connected to the second output of the block forming delayed pulses, and the output to the memory unit input and the second control input of the averaging unit, whose information outputs are the device output, and the output connected to the second inputs of the delay unit and the OR element, the output frequency reference generator and the trigger output is connected respectively to the first and second inputs of the delayed pulses formation unit, the third output of which is connected to the counter reset input.

Description

1n1n

Изобретение относитс  к измерит&пьной технике и. может быть использовано в устройствах автоматизированной св зи дл  определени  минимал длительности телеграфных посылок .This invention relates to a measuring technique and. can be used in automated communication devices to determine the minimum duration of telegraphic packages.

Цель изобретени  - повышение точности измерений минимальной длительности хаотически измен ющихс  телеграфных посылок в услови х действи  нормальной флюктуационной помехThe purpose of the invention is to improve the measurement accuracy of the minimum duration of randomly varying telegraph parcels under the conditions of a normal fluctuation interference.

:.На фиг, 1 изображена структурна  схема устройства дл  измерени  длительности импульсов} на фиг, 2 диаграмм , по сй юв1ие работу устройства на фиг, 3 - функциональна  схема блока формировани  пределов j на фиг, 4 - функциональна  схема бл ка усреднени .Fig. 1 shows a block diagram of a device for measuring the pulse duration} in Fig. 2, a diagram, the device operation in Fig. 3, a functional diagram of the limit formation unit j in Fig. 4, a functional diagram of the averaging block.

Устройство содержит формировател 1 входного сигнала,триггер 2, генератор 3 опорной.частоты, ключ 4, счетчик 5, блок 6 пам ти, блок 7 формировани  пределов, блоки 8 и 9 сравнени , ключи 10 и 1, блок 12 усреднени , блок 13 формировани  задержанных импульсов, блок 14 задержки , элемент ИЛИ 15.The device contains an input signal generator 1, a trigger 2, a reference frequency generator 3, a key 4, a counter 5, a memory block 6, a limit formation block 7, a comparison block 8 and 9, a key 10 and 1, an averaging block 12, a formation block 13 delayed pulses, block 14 delay, the element OR 15.

Формирбватель I входного сигнала последовательно соединен с триггером 2, генератор 3 опорной частоты соединен через ключ 4 со счетчиком 5, последовательно соединены блок 6 пам ти и блок 7 формировани  пределов , причем к второму входу ключа 4 подключен выход триггера 2, The input signal generator I is connected in series with trigger 2, the reference frequency generator 3 is connected via switch 4 to counter 5, memory unit 6 and limit generation unit 7 are connected in series, and the output of trigger 2 is connected to the second input of switch 4,

Первые и вторые вьгходы блока 7 формировани  пределов соединены с первьми входами соответственно первого и второго блоков 8 и 9 сравнени  , вторые входы которых соединены q выходами счетчика 5, блок 12 усреднени  информационными входами соединен с выходами счетчика 5, второй вход его через ключ 10 - с выходом блока 8 сравнени , -третий вход через ключ 11 - с выходом блока 9 сравнени , информационные выходы блока 12 усреднени   вл ютс  выходом устройства, а его выход соединен с входом сброса блока 14 задержки и черв элемент ИЛИ 15 . с входо предварительной установки блока б пам ти, выход ключа 11 соединен с входом записи блока пам ти, счетньй вход блока 14 задержки соединен с выходом триггера 2, а выход блока .14 задержки подключен к входу элемента 15 ИЛИ.The first and second inputs of the limit formation unit 7 are connected to the first inputs of the first and second comparison blocks 8 and 9, respectively, the second inputs of which are connected by the q outputs of the counter 5, the averaging block 12 by the information inputs connected to the outputs of the counter 5, the second input through the key 10 the output of the comparison unit 8, the third input through the key 11 to the output of the comparison unit 9, the information outputs of the averaging unit 12 are the output of the device, and its output is connected to the reset input of the delay unit 14 and the worm element 15. from the preset input of the memory storage unit, the output of the key 11 is connected to the recording input of the memory, the counting input of the delay unit 14 is connected to the output of trigger 2, and the output of the delay unit .14 is connected to the input of the OR element 15.

3384233842

Первьгй выход блока I 3 форг-шровани  задержатшы: импульсов соединен с входом 1 О,второй выход с входом ключа 11, а третий выход 5 с входом сброса счетчика 5,The first output of the I-3 forg-Shrovi delay unit: the pulses are connected to the input 1 O, the second output to the key input 11, and the third output 5 to the reset input of the counter 5,

На временных диаграммах приведены последовательность имтульсов (фиг, 2а), действующа  на выходе триггера 2; последовательность наThe time diagrams show the sequence of pulses (Fig 2a) acting at the output of trigger 2; sequence on

0 входе счетчика 5 (фиг. 26),сигнал на входе предварительной установки блока 6 пам ти (фиг, 2B)jсигнал на выходе блока 8 сравнени  (фиг.2г), сигнал на -выходе блока 9 сравнени  .0 the input of the counter 5 (Fig. 26), the signal at the input of the preset of the memory block 6 (Fig 2B), the signal at the output of the comparison block 8 (Fig. 2d), the signal at the output of the comparison block 9.

5 (фиг. 2д)последовательность импульсов на первом выходе блока 13 формировани  задержанных импульсов (фиг, 2е)5 последовательность импульсов на втором выходе блока 135 (Fig. 2d) a sequence of pulses at the first output of the block 13 for the formation of delayed pulses (Fig. 2f) 5 a sequence of pulses at the second output of block 13

Q (фиг. 2ж); Последовательность импульсов на третьем выходе блока 13 (фиг. 2з); сигнал на первом управл ющем входе блока 12 усреднени  (фиг. 2и) сигнал на втором управ5 л юще.м входе блока 12 усреднени  (фи г. 2 к).Q (Fig. 2g); The sequence of pulses at the third output of block 13 (Fig. 2h); the signal at the first control input of the averaging unit 12 (fig. 2i) is the signal at the second control input of the averaging unit 12 (fi 2 k).

Устройство дл  измерени  длительности импульсов работает следующим образом.A device for measuring the pulse duration works as follows.

На вход устро-йства поступают импульсы , фронты которых могут быть под действием помех. Формирователь 1 входного сигнала и триггер 2 формир-уют из Входных импульсов импульсы пр моугольной формыThe device receives impulses whose fronts can be affected by interference. Shaper 1 input signal and trigger 2 form-comfort from the Input pulses rectangular pulses

5 (фиг. 2а), которые с выхода триггера 2 поступают на вход первого ключа 4. Ключ замыкаетс  и пропускает .на вход счетчика 5 пачки импульсов, вырабатываемых генератором 3 опорной частоты.5 (Fig. 2a), which from the output of flip-flop 2 are fed to the input of the first key 4. The key closes and passes 5 counts of impulses produced by the reference frequency generator 3 to the counter.

В результате по окончании импульса на выходе триггера 2 на выходе счетчика 5 будет сформировано двоичное число (фиг, 2б) в параллельном п-разр дном коде, соответствующее длительности зтого импульса (t - число разр дов двоичного счетчика 5 ).As a result, at the end of the pulse at the output of the trigger 2 at the output of counter 5, a binary number will be formed (FIG. 2b) in a parallel n-bit code corresponding to the duration of this pulse (t is the number of bits of the binary counter 5).

0 В блоке 6 пам ти записано число NP, соответствующее длительности одного КЗ предьдущих входных импул ь со в ,0 In block 6 of memory, the number NP is written, corresponding to the duration of one short circuit of the preceding input impulses with in,

Число Ng в параллельном двоичномNg number in parallel binary

5 коде подаетс  на вход блока 7 фop {ировани  пределов и преобразуетс  там по следующему алгоритму; на первую группу выходов иьщаетс  число (l+q), a на вторую группу выходов - число Nc,{)-q), где cj,: 1 . Например , если ожидаема  флюктуаци  длительности измер емых импульсов составл ет +5%, то следует прин ть ,05. Число N с выхода счетчика 5 срав ниваетс  со сформированными таким образом пределами в первом и втором блоках 8 и 9 сравнени  двоичных чисел . При этом, если ,(l-q), то .по вл ютс  сигналы на выходах блоко 8 и 9 (фиг. 2в) сравнени ; если N(j(l-q)(l+q), то выдаетс  сигнал только на выход первого блока 8 сравнени , если N Ng(1+q), то сигналы на выходах обоих блоков 8 и 9 отсутствуют. Блок 12 усреднени  вычисл ет среднее значение минимальной длител ности импульсов по формуле Р где р - число суммируемых двоичных чисел. Числа N поступают на информаци ный вход блока 12 усреднени  с вых да счетчика 5 в параллельном ходе. Прием этих чисел осуществл етс  по сигналу, поступающему на первый уп равл кщий вход блока усреднени  (фиг. 2и) от блока 8 сравнени . По.сигналу, поступающему на второй управл ющийвход блока 12 усред нени  (фиг, 2к) осуществл етс  сбро ранее набранной суммы. Блок 13 формировани  задержанных импульсов после окончани  импульса на выходе триггера 2 (фиг, 2а)вырабатывает одиночный импульс сначал на первом выходе (фиг. 2е),затем на втором (фиг. 2ж), после чего на третьем (фиг. 2з ), Длительность этих импульсов определ етс  периодом сигнала генератора 3 опорной ча стоты. Сигнал с первого выхода блока 13 открывает ключ 10, включенный между выходом первого блока 8 сравнени  и входом блока 12 усреднени ; сигнал с второго выхода открывает ключ 11, включенный между выходом второго блока 9 сравнени  и входом блока 12 усреднени ; сигнал с первого выхода блока 13 поступает на вход сброса счетчика 5, подготавлива  его к измерению длительности сл дующего входного импульса. 4 4 Таким образом, если N N(l-q), то на блок 12 усреднени  сначала поступает сигнал на первьтй управл ющий вход, а затем сигнал сброса на второй вход. Второй из этих сигналов одновременно поступает на вход записи блока 6 пам ти, в результате чего число N с выхода счетчика 5 запищетс  в блок 6 пам ти и в дальнейшем будет использовано в качестве Если N,(|( 1-q) N NO( i+q) , то на блок 12 усреднени  поступает только один сигнал на первый вход, в результате чего число N принимаетс  блоком 12 усреднени  и учитываетс  на вычислении N. N не измен етс , Если ), то сигналы на первый и второй управл ющие входы блока 12 усреднени  не поступают, го состо ние, а также состо ние блока 6 пам ти не измен етс . После того, как будет прин то р чисел N, блок 12 усреднени  выдает число N на выход устройства, а также выдает сигнал на управл юдни выход. Этот сигнал через элемент ИЛИ 15 поступает на вход предварительной установки блока 6 пам ти. По этому сигналу происходит запись в блок 6 пам ти числа, заведомо большего ожидаемойминимальной длительности входньпс импульсов (например , во все разр ды занос тс  единицы ). После этого устройство начинает новый цикл работы. Если длительность входных импульсов по каким-либо причинам увеличитс  и по вление сигнала на управл ющем выходе блока 12 усреднени  станет невозможным, то сигнал предварительной установки блока 6 пам ти поступит через элемент ИЛИ 15 с выхода блока 14 задержки. Функции этого блока может выполнить счетчик, коэффициент пересчета М которого выбираетс  исход  из следующих соображений: из К входных импульсов с определенной веро тностью (близкой к I ) р импульсов должны иметь минимальную длительность . На фиг, 4 представлена функциоальна  схема блока 12 усреднени  л  случа  , . Число П. потупает на один из входов двоичного енератора 16, а на второй его вход сумма предыдущих чисел Ni( , котора  хранитс  в первом буферном регистре 17. Счетчик 18 подсчитывает количество прин тых чисел N и по достижении им числа выдает сигнал , записи по второй буферный Code 5 is fed to the input of block 7 fop {limit limits and is transformed there by the following algorithm; the first group of outputs has the number (l + q), and the second group of outputs has the number Nc, () - q), where cj ,: 1. For example, if the expected fluctuation of the duration of the measured pulses is + 5%, then 05 should be accepted. The number N from the output of counter 5 is compared with the limits thus formed in the first and second blocks 8 and 9 of the binary number comparison. Moreover, if, (l-q), then the signals at the outputs of block 8 and 9 (Fig. 2c) of the comparison are; if N (j (lq) (l + q), then a signal is output only to the output of the first comparison unit 8, if N Ng (1 + q), then there are no signals at the outputs of both blocks 8 and 9. The averaging unit 12 calculates the average the value of the minimum pulse duration according to the formula P, where p is the number of summable binary numbers. The numbers N are fed to the information input of averaging unit 12 from the output and counter 5 in a parallel course. These numbers are received by the signal coming to the first control input the averaging unit (Fig. 2i) from the comparison unit 8. According to the signal arriving at the second control The previous input of the averaging unit 12 (FIG. 2k) is used to reset the previously collected amount. The block 13 for the formation of delayed pulses after the end of the pulse at the output of the trigger 2 (FIG. 2a) generates a single pulse first at the first output (Fig. 2g), and then on the third (Fig. 2h), the duration of these pulses is determined by the period of the signal of the reference frequency generator 3. The signal from the first output of block 13 opens the key 10 connected between the output of the first comparison unit 8 and the input of block 12 averaging; the signal from the second output opens the key 11 connected between the output of the second comparison unit 9 and the input of the averaging unit 12; the signal from the first output of block 13 is fed to the reset input of counter 5, preparing it for measuring the duration of the next input pulse. 4 4 Thus, if N N (l-q), then averaging unit 12 first receives a signal at the first control input, and then a reset signal at the second input. The second of these signals simultaneously enters the recording input of memory block 6, as a result of which the number N from the output of counter 5 will be stored in memory block 6 and will later be used as If N, (| (1-q) N NO (i + q), then only one signal arrives at averaging unit 12 at the first input, as a result of which the number N is taken at averaging unit 12 and taken into account in the calculation of N. N does not change, If), then the signals at the first and second control inputs of the unit 12, the averaging is not received, its state, and also the state of the memory block 6 does not change. After it has received p numbers N, averaging unit 12 gives the number N to the output of the device, and also gives a signal to control the output. This signal, via the OR 15 element, is fed to the preset input of memory block 6. This signal is used to write to block 6 of the memory of a number that is obviously greater than the expected minimum duration of the input pulses (for example, units are inserted in all bits). After that, the device starts a new cycle of work. If the duration of the input pulses for any reason increases and the signal at the control output of averaging unit 12 becomes impossible, then the preset signal of memory unit 6 will come through the OR 15 element from the output of delay unit 14. The functions of this block can be performed by a counter, whose conversion factor M is chosen on the basis of the following considerations: From K input pulses with a certain probability (close to I) p pulses should have a minimum duration. FIG. 4 is the functional diagram of the averaging unit 12 in the case,. The number P. drops down on one of the inputs of the binary generator 16, and on its second input the sum of the previous numbers Ni (which is stored in the first buffer register 17. Counter 18 counts the number of received numbers N and, when it reaches the number, gives a signal buffer

гистр 19 числа N, причем 4Gistr 19 N numbers, with 4

ZsZs

- s-i I м .- s-i I m.

N N

IIII

I II I

fus. 2fus. 2

JiLJil

1one

NINi

fSMfSM

4444

AA

/«t/ "T

T,T,

Вг в, иVg in and

5И5I

.{Jkj. {Jkj

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ ИМПУЛЬСОВ, содержащее генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы разрядов'которого подключены к информационным входам блока памяти и первой группе входов первого блока сравнения, формирователь входного сигнала, выход которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с первым входом блока задержки и вторым входом первого ключа, отлип чающееся тем, что, с целью повышения точности измерений минимальной длительности, в него введены блок формирования пределов второй и третий ключи, второй блок сравнения, блок усреднения, блок формирования задержанных импульсов и элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом блока задержки, а выход - с входом пред варительной установки блока памяти, .группа выходов которого подключена к группе входов блока формирования пределов, первая группа выходов которого соединена с второй группой входов первого блока сравнения, выход которого соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого подключен к первому выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход - к первому управляющему входу блока усреднения, информационные входы которого соединены с выходами разрядов счетчика, вторая группа выходов блока формирования пределов подключена к первой группе входов второго блока сравнения, вторая группа входов которого соединена с выходами разрядов счетчика, выход второго блока сравнения соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого подключен к второму выходу блока формирования задержанных импульсов, а выход - к входу записи блока памяти й второму управляющему входу блока усреднения, информа- ционные выходы которого являются выходом устройства, а выход подключен к вторым входам блока задержки и элемента ИЛИ, выход генератора опорной частоты и выход триггера соединены соответственно с первым и вторым входами блока формирования задержанных импульсов, третий выход которого подключен к входу сброса счетчика.A device for measuring the duration of pulses, containing a reference frequency generator, the output of which is connected to the first input of the first key, the output of which is connected to the counting input of the counter, the outputs of the bits of which are connected to the information inputs of the memory unit and the first group of inputs of the first comparison unit, the input signal conditioner, the output of which is connected to the input of the trigger, the output of which is connected to the first input of the delay unit and the second input of the first key, unblocked by the fact that, in order to increase the accuracy of measurements, of duration, the second and third keys limits forming unit, the second comparison unit, the averaging unit, the delayed pulse generation unit and the OR element are introduced into it, the first input of which is connected to the output of the delay unit, and the output to the input of the memory module pre-installation,. the group of outputs of which is connected to the group of inputs of the limit forming unit, the first group of outputs of which is connected to the second group of inputs of the first comparison unit, the output of which is connected to the first input of the second key, the second input of which connected to the first output of the delayed pulse generation unit, and the output to the first control input of the averaging unit, the information inputs of which are connected to the outputs of the counter bits, the second group of outputs of the limits forming unit is connected to the first group of inputs of the second comparison unit, the second group of inputs of which is connected to the outputs of the bits of the counter, the output of the second comparison unit is connected to the first input of the third key, the second input of which is connected to the second output of the unit for the formation of delayed pulses, and the output is to the recording input of the memory unit and the second control input of the averaging unit, the information outputs of which are the output of the device, and the output is connected to the second inputs of the delay unit and the OR element, the output of the reference frequency generator and the trigger output are connected respectively to the first and second inputs block formation of delayed pulses, the third output of which is connected to the input of the reset counter. 1 11731173