RU1780079C - Цифровой калибратор временных интервалов - Google Patents

Abstract

Использование; в измерительной технике, при прецизионных измерени х временных интервалов. Сущность изобретени : цифровой калибратор временных интервалов содеруН<ит два канала, каждый из которых состоит из генератора 1 опорного напр жени , делителей 2 и 5 частоты, двух линий задержки 3, 8, двух схем совпадени  4, б, формировател  7 импульсов, выходного формировател  9, схемы управлени  10. 2 ил.

Description

сл

с

Изобретение относитс  к измерительной технике и может найти применение при прецизионных измерени х временных мнтервалов ,

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее опорный генератор и два канала-кольца импульсно-фазовой подстройки частоты, каждое из которых содержит импульсно-фазоБый детектор, запоминающее устройство, регулируемый источник калиброЕзанного посто нного напр жени , подстраиваемый генератор, формирующее устройство,

Недостатком известного устройстпа пвл етс  относительно низка  точность задани  времен 1ых интервалов, обусловленна  п основном собственной нестабильностью импульсно-фазовых детекторов, запоминающих устройстЕЗ, источника калиброванного напр жени  и подстраиваемых генераторов . Наличие цепи импульсно-фазовой подстройки частоты не способно полностью нейтрализовать фазовые нестабильности указанных узлоо.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности задани  временных интервалов за счет сни 1сени  фазооой нестабильности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство, содержащее опорный генератор , выход которого подключен к двум идентичным каналам формировани  опорных импульсов, каждый из которых содержит делитель частоты и выходной формирователь импульсов, в каждый из каналов введены второй делитель частоты, перва  и втора  линии задержки, перва  и втора  схемы совпадени , формирователь длительности, схема упраплени , гфмчем один из выходов первого делител  частоты через первую линию задержки подключен к одному из входов первой схемы совпадени , 3 другой выход через второй ,целмтель частоты подключен ко второму входу первой схемы совпадени , выход которой соединен с первым входом второй схемы совпадени , второй вход которой подключен к выходу формировател  длительности, вход которого через вторую линию задержки подключен к выходу опорного генератора , а выход второй схемы совпадени  подключен ко входу выходного формировател  импульсов, причем входы управлени  режимами работы и информационные входы параллельной загрузки делителей частоты обоих каналов подключен к выходам схемы управлени , вход которой подключен к выходу опорного генератора.

Такое построение каждого канала калибратора позвол ет повысить точность формировани  временного интервала за счет устранени  фазовых нестабильностей в

каналах формировани  временных сдвигов, поскольку в предпагаемом устройстве фазовые нестабильности выходных сигналов определ ютс  практически нестабильностью частоты лишь опорного генератора, так как

0 величины фазовых нестабильностей узлов формировани  временного сдвига, содержащих ,целители частоты, первую линию задержки и первую схему совпадени  не вли ют на величину фазовой нестабильности выходного , а лишь подготавливают временные порота дл  его следовани , Из фиг.1 приведена функциональна  схема предлагаемого калибратора; нз фиг.2 - временные диаграммы его работы.

0Цифровой калибратор временных интервалов содержит генератор 1 опорного напр жени , подключенный к двум каналам формировани  опорных импульсов, каждый из которых содержит первый делитель 2 частоты, первый вход которого через первую линию задержки 3 подключен к первому входу первой схемы совпадени  4, а второй выход через второй делитель 5 подключен к второму входу первой схегиы совпадени  -1,

0 выход которой подключен к первому входу второй схемы совпадени  6, второй вход которой подключен к выходу формировател  7 длительности, вход которого через линию задержки 8 подключен к выходу

5 опорного генератора 1. выход второй схемы совпадени  6 подключен к входу выходного формировател  9, к управл ющим входам и информационным входам параллельной загрузки делителей частоты подключены выО ходы схемы управлени  10, вход которой подключен к выходу опорного генератора 1. Калибратор работает следующим образом . Сигналы высокой частоты с выхода опорного генератора 1 формируютс  с помощью формировател  7 длительности. Эти сигналы поступают через схему совпадени  б и выходной формирователь 9 в нагрузку лишь в случае, если имеетс  сигнал разреп ени  на втором входе схемы совпадени  6.

0 Формирова1-1ие сигнала разрешени  осуществл етс  с помо1цыо элементов . При этом делители 2, 5 осуа1ествл ют понижение частоты опорного генератора 1 до необходимой величины, делитель 2 вместе с

Claims (1)

1. 5 линией задержки 3 обеспечивает ноомиоование длительности сигнала разрешени  дл  схемы совпадени  б и необходимый временной сдвиг этого сигнала. В качестве первого выхода делител  2 частоты J1cпoльзyeтc  один из промежуточных миформационных выходов, длительность сигнала на котором удовлетвор ет предъ вл емым требовани м к длительности временных ворот. Это оказываетс  возможным поскольку длительность выходных сигналов , а значит и длительность временных ворот, целесообразно выбирать в диапазоне дес тков НС. что вполне достаточно дл  работы с цифровыми схемами ЭСЛ. Использование этих схем наиболее выгодно при построении прецизионных калибраторов временных интервалов. Длительность калиброванных временных интервалов задаетс  путем программировани  делителей частоты с помощью специальной схемы управлени , котора  обеспечивает загрузку в делители частоты соответствующего двоичного кода. Схема управлени  может быть реализована в расчете на осуществлени  ручного управлени  или на управление с применением ЭВМ. Возможность управлени  калибратором с помощью ЭВМ существенно расшир ет область его применени  и повышает эффективность его работы в св зи с существенным сокращением времени его перепрограммировани . Предложенное построение устран ет вли ние узлов формировани  временной задержки на стабильность следовани  выходных сигналов. При этом относительна  нестабильность формировани  на выходе схемы временного интервала может быть оценена по соотношению где %,. o..j случайные по грешности соответственно узлов 1,8,7, 6,9, Величина относительной случайной погрешности , св занна  с нестабильностью опорного генератора в случае использовани  кварцевого резонатора составл ет 10 - 10 . Величины случайной фазовой нестабильности цифровых синхронных элементов схемы задержки 8 и формировател  7 длительности, а также схемы сравнени  б и выходного формировател  могут быть оиенены по соотношению (72...5 (1-5)-10 1ззд/Ти где 1зад - среднее врем  задержки дл  цифровых схем данной серии; Тм - длительность формируемого интервала; ( 1 ... 5) 10 Коэффициент 8 учитывает количество узлов - источников фазовой нестабильности в обоих каналах калибратора. При реализации устройства, например, на микросхемах серии К1500 со временем базового логического элемента Гзад 1 не, значение относительной нестабильности длительности калиброванного интервала величиной 10 МКС составл ет (1-2)-1оЛ Важным достоинством предлагаемого устройства  вл етс  отсутствие жестких требований к узлам делени  частоты, которые могут работать как в синхронном, так и в асинхронном режимах, поскольку их временна  нестабильность не оказывает вли ни  на стабильность временного интервала. Формула изобретени  Цифровой калибратор временных интервалов , содержащий опорный генератор, выход которого подключен к входам двух идентичных каналов формировани  опорных импульсов, каждый из которых содержит первый делитель частоты и выходной формирователь импульсов, отличающийс   тем. что, с целью гювышени  точности задани  временных интервалов, в него дополнительно введены второй делитель частоты , перва  и втора  лини  задержки, перва  и втора  схемы совпадени , устройство управлени , причем один из выходов первого делител  частоты через первую линию задержки подсоединен к одному из -ВХОДОВ первой схемы совпадени , а другой через второй делитель частоты к второму входу первой схемы совпадени , выход которой подключен к первому входу второй схемы совпадени , второй вход которой подключен к выходу формировател  длительности , выход которого через вторую линию задержки подключен к выходу опорного генератора, а выход второй схемы совпадени  соединен с входом выходного формировател  импульсов, причем входы управлени  режимом работы и входы параллельной загрузки делителей частоты подключены к выходам схемы управлени , а вход схемы управлени  подключен к выходу опорного генератора.

   ;

   |иоииииииииииииииииш1и1шиииии

   I U U U U I

   V,

   I

   УЗ V,

   V,

   т-г

   Гм

   Фиг. 2