SU930222A2 - Измеритель коротких интервалов времени - Google Patents

Description

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ КОРОТКИХ ИНТЕРВАЛОВ ВРЕМЕНИ

Изобретение относитс  к из.мерительной технике, в частности к измерител м коротких интервалов времени.

-По основному, авт.св. 711537 известен измеритель, содержащий два дискриминатора уровней-напр жений, шесть триггеров, три счетчика импульсов , четыре элемента ИЛИ, кварцевый генератор, два элемента ИЛИНЕ и элемент задержки импульсов.

Однако данный измеритель не способен надежно производить измерение коротких временных интервалов при дребезге импульсов по переднему или заднему Фронтс1М.

Цель изобретени  - повышение надежности измерени  коротких временных интервалов при дребезге импульсов по переднему и заднему фронтам при условии, если длительность дребезга импульсов меньше длительности измер емых импульсовi ,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель коротких интервалов времени, содержащий кварцевый генератор , выход которогх) подключен к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соответственно подключены к счетным входам первого, второго и третьего

счетчиков импульсов, установочные входы которых подключены соответственно к ЕШЕХодам первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и к входу шестого триггера, вход которого также под ключей к первым входам первого, третьего н четвертого, триггеров и к первому входу четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого псщюпочен к выходу первого дискриминатора уровней напр жени , вход которого через второй дискрикшнатор уровней напр жени  соединен с первым входом второго триггера, вторсЛ вход которого соединен с исходом четвертого элемента ИЛИ, першлй выход второго триггера подключен к второму входу третьего триггера, к первому входу п того триггера и к первым входам.элементов ИЛИ-НЕ, а второй выход подключен к вторым входам первых двух элементов ИЛИ и через элемент задержки к второму входу п того триггера, выход которого соединен с вторым входами элементов ИЛИ-НЕ, третий вход первого из которых соединен с выходом третьего триггера, с входом шестого триггера и с третьим входом первого элемента ИЛИ, третий вход второго элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым выходом третьего триггера и с третьим входом второго элемента ИЛИ, причем выход четвертого триггера подключен к четвертым входам первого и второго элементов ИЛИ и к вто рому входу третьего элемента ИЛИ, . (третий вход которого соединен с выхо дом первого триггера, а второй вход четвертого триггера подключен к выхо ду третьего счетчика импульсов, введ ны дополнительно два элемента задерж ки, инвертор и последовательно соединенные первый элемент И, счетчик импульсов и второй элемент И, выход которого подключен к дополнительному входу четвертого триггера, а второй вход - к второмй выходу второго триг гера и через первый дополнительный элемент задержки к установочному входу .дополнительного счетчика импульсов , выход которого через ИИвертор соединен с первым входом первого элемента И, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов или, а выход четвертого триггера через второй дополнительный элемент задержки соединен с дополнительными входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ. На чертеже представлена функциональна  схема измерител  коротких временных интервалов. Измеритель содержит дискриминаторы 1 и 2 уровней напр жени , кварцевый генератор 3, счетчики 4-7 импуль сов,, элементы ИЛИ 8-11, тригге|ал 1217 , элементы ИЛИ-НЕ 18 и-19, элементы 20-22 задержки, элементы И 23 и 24, инвертор 25. На чертеже показаны -шина 26 Старт, входна  шина 27, шина 28 Сброс, шины 29 и 30 управл ющих входов, входна  шина 31 Измерительработает следующим образом . При подаче на шину 28 единичного логического сигнала Сброс триггеры 12, 14, 15 и 17 устанавливаютс  в нулевое состо ние непосредственно , а триггер 13 - через элемент ИЛИ 11, счетчик б обнул етс . Сигнал с второго выхода триггера 13 через элемент 20 задержки импульсов устанавливает триггер 16 также в нулевое состо ние, и через элемент 21 задержки импульсов обнул ет счет чик 7. В результате на все входы элемента ИЛИ-НЕ 18 поступают нулевые логические сигналы, а следовательно на выходе элемента ИЖ-НЕ 18 будет .единичный логический сигнал, который обнул ет счетчик 4. Единичный логический сигнгш с вт рого выхода триггера 14 устанавлива ет на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19 нулевой логичнский сигнал, в результа те чего счетчик 5 не обнул етс  и его состо ние неопределено. Измеритель находитс  в исходном состо ний, и с шины 28 снимаетс  сигнал. Все триггер 12-17 и счетчики 4, 6 и 7 обнулены, а состо ние счетчика 5 неопределенно. На выходах счетчиков 6 и 7 присутствуют нулевые логические сигналы. Затем, или одновременно, на шину 31 измерител  подаетс  единичный логический сигнал, разрешающий прохождение сигналов через элемент И 23. Измеритель готов к работе. При подаче на шину 26 измерител  сигнала Старт триггер 12 перебрасываетс , разреша  прохождение импульсов с кварцевого генератора 3 через элемент ИЛИ 10 на вход счетчика 6. Начинаетс  отсчет времени. При увеличении (по модулю) входного импульса, поступающего на шину 27, до порогового значени  U срабатывает дискриминатор 1 и перебрасывает триггер 13 в единичное состо ние . Сигнал с первого выходе, триггера 13 перебрас лвает триггер 16 также в единичное состо ние. В результате срабатывани  триггера 13 подаваЕвлийс  ранее через элемент ИЛИ-НЕ 18 сигнал обнулени  счетчика 4 снимаетс , и одновременно импульсы с выхода кварцевого генератора 3 через открывшийс  элемент ИЛИ 8 начинают поступать на вход счетчика 4. Начинаетс  отсчет интерваша времени Одновременно в результате срабатывани  триггера 13 сигнал обнулени  счетчика 7 с задержкой, равной задержке элемента 21, снимаетс , и импульсы с элемента ИЛИ 8 через элемент И 23 поступают на счетный вход счетчика 7. Начинаетс  отсчет интервала времени tp счетчиком 7. . Емкость счетчика 7 выбираетс  таким образом, чтобы , где t - максимальный интервал времени , в течение которого входной импульс первышает уровень Ut, в интерисле колебаний в переднем фронте (в интервале дребезга); N-J - емкость счетчика 7; Т - период частоты кварцевого генератора 3; tj. - минимальна  длительность измер емого импульса. Естественно, что врем  переполнени  счетчика 7 tp равно tp Сигнгш с выхода элемента ИЛИ 9 не преп тствует прохождению импульсов через элемент И 23, так как на втором входе элемента ИЛИ 9 присутствует сигнсш логической единицы с второго выхода триггера 14, а следо вательно на выходе элемента ИЛИ 9 также единичный логический сигнал. При уменьшении (по модулю) входного импульса до значени  Оц срабатывает дискриминатор 2 и возвращает триггер 13 в нулевое состо ние, что приводит к перебросу триггера 14 в единичное состо ние. Так как благодар  задержке элемен та 20 триггер 16 находитс  еще в еди ничном состо нии, то сигнал сброс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 18 на установочный вход счетчика 4 не проходит Таким образом, наличие элемента 20 задержки и триггера 16 обеспечивают задержку единичного логического сигн ла иа входе элемента ИЛИ-НЕ 18 и не позвол ют сигналу обнулени  пройти на установочный вход счетчика 4 в интервале времени от момента возвращени  триггера 13 в нулевое состо ние до момента срабатывани  триггера 14 . Возвращение триггера 13 в нулевое состо ние приводит к запиранию элемента ИЛИ 8, в результате чего отсчет интервала времени tn счетчиком 4 прекращаетс . В счетчике 4 хранитс  информаци , пропорциональна  временному интервалу t, так как в данном случае . Одновременно воэвраицение триггера 13 в нулевое состо ние приводит к об нулению счетчика 7 с задержкой, равней задержке элемента 21. Через интервал времени, равный времени задержки элемента 20, триггер 16 возвращаетс  в нулевое состо ние , в результате чего на всех входах элемента ИЛИ-НЕ 19 присутству ют нулевые логические сигналы, а на выходе - единичный. Это приводит к обнулению счетчика 5. При новом увеличении (по модулю) входного импульса на шине 27 измерител  до порогового значени  Un снова срабатывает дискриминатор 1, пере брасыва  триггер 13 в единичное coqто ние . Сигнал с первого выхода триг гера 13 перебрасывает триггер 16 так же в единичное состо ние. Переброс триггера 13 в единичное состо ние приводит к сн тию сброса со счетчика 5, так как на выходе эле мента ИЛИ-НЕ 19 теперь устанавливает с  нулевой логический сигнал. Одновременно сигнал с второго ылхода триггера 13 открывает элемент ИЛИ 9, в результате чего счетчик 5 начинает отсчет интервала времени Элемент ИЛИ 8 закрыт единичным логическим сигналом с первого выхода триггера 14, благодар .чему информаци , записанна  ранее в счетчике 4, .сохран етс . Переброс триггера 13 в единичное состо ние приводит к сн тию сигнала « обнулени  со счетчика 7, в результате чего счетчик 7 начинает отсчет интервала tp , причем отсчет начинаетс  с нул . Счетные импульсы поступают на счетный вход .сметчика 7,через элемент И 23 с выхода элемента ИЛИ 9, при этом единичный логический сигнал на выходе элемента ИЛИ 8 не преп тствует отсчету интервгша tp счетчиком 7. При уменьшении (по модулю) входного импульса до порогового значени  и дискриминатор 2 срабатывает и череэ элемент ИЛИ 11 возвращает триггер 13 в нулевое состо ние, что, как уже  сно из - казанного, приводит к остановке отсчета интервала t, |счетчиком 5 и обнулению счетчиков 4 и 7. В счетчике 5 хранитс  информаци , пропорциональна  интервалу;. . Т.е. в данном случае t t . Сигнал с.первого выхода триггера.13 возвращает триггер 14 в нулевое состо ние и с задержкой, равной задержке элемента 20, устанавливает триггер 16 также в нулевое состо ние. Таким образом, наличие триггера 16 и элемента 20 задержки импульсов также , как и в предыдущем случае, обеспечивает задержку единичного логического сигнала на входе теперь уже элемента ИЛИ-НЕ 19 и не позвол ет сигналу обнулени  пройти на установочный вход счетчика 5 в интервале времени от момента возвращени  триггера 13 в нулевое состо ние до момента срабатывани  триггера 14. При новом увеличении входного импульса до значени  Uf, срабатывает дискриминатор 1 и перебрасывает триггер 13 в единичное состо ние. Сигнал с первого выхода триггера 13 блокирует сигнал сброса на счетчики 4 и 5 и перебрасывает триггер 16 в единичное состо ние. Нулевой логический сигнгш с второго выхода триггера 13 снимает сигнал обнулени  СО счетчика 7 и открывает элемент ИЛИ 8, в результате чего счетчик 4 начинает отсчет интервала Ц, а счетчик 7 - интервала tp, причем отсчет этих интервалов начинаетс  с нул . Через интервсш времени tp счетчик 7 переполн етс  и единичным логическим сигналом со своего выхода через инвертор 25 закрывает элемент И 23, в результате чего счет импульсов кварцевого генератора 3 счетчиком 7 прекращаетс . Единичный логический сигнал с выхода счетчика 7, поступа  на первый вход элемента И 24, не преп тствует прохождению единичных логических сигналов со второго выхода триггера 13.

При уменьшении (по модулю) импульса до значени  Uf, срабатывает дискриминатор 2 и возвращает триггер 13 в нулевое состо ние, благодар  чемУ триггер 14 перебрасываетс  в единичное состо ние.

Единичный логический сигнал с второго выхода триггера 13 устанавливает на выходе элемента И 24 единичный логический сигнал, в.результате чего триггер 15 перебрасываетс  ,в единичное состо ние и, закрыва  элементы 8 и 9, останавливает счетчик 4, в котором хранитс  информаци , пропорциональна  и1нтервалу времени t .

Через врем ,, равное времеин задержки элемента 21, счетчик 7 обнул етс . Таким образом, элемент 21 задержки импульсов служит дл  надежного сраба1ывани  триггера 15. Возвращение триггера 13 в нулевде состо ние вызывает переброс триггера 14 в единичное состо ние.

Через врем , равное времени задержки элемента 20, триггер 16 возвратаетс  в нулевое состо ние, в результате чего возникающий на выходе элемента И-НВ 19 единичный логический ситнёш обнул ет счетчик 5.

Через врем , определ емое кой элемента 22, единичный логический сигнал с выхода триггера 15 блокируе поступление сигнгшов обнулени   а счетчики 4 и 5 с выходов элементов И-НЕ 18 и 1Э. Благодар  этому при наличии дребезга на заднем фррите t импульса сигнал обнулени  не может пройти на установочные вход ы счетчиков 4 и 5. На этом процесс измерени  заканчиваетс .

Таким образом, счетчики 5 и 6 попеременно считают интервалы ;в течение которых входной импульс превышает пороговое значение- 1% . Поэтому , если в щ)оцессе приведший измерител  в исходное состо ние на шин 31 подают сигнал логического нул ,то элемент И 23 окажетс  закрытым и

счетчик 7 в процессе работы переполнитьс  не сможет. Поэтому счетчик 5 измер ет интервгш времени t, т.е. измер етс  последний инггервал времени дребезга на заднем фронте импульса . Затем после переполнени  счетчика 6 единичный логический сигнал с его выхода перебрасывает триггер 15 в единичное состо ние, и происходит остановка измерител  аналогично описанному.

Таким, образом, предлагаемой измеритель , по сравнению с известным, позвол ет надежно производить измерение коротких временных интервгшов при пре&езге импульсов.

Claims (1)

1. Авторское свидетельство СССР 711537, кл. G 04 F 10/04, 1977.