RU2598975C1 - Vernier recirculating time-code converter of high speed - Google Patents
Vernier recirculating time-code converter of high speed Download PDFInfo
- Publication number
- RU2598975C1 RU2598975C1 RU2015119884/28A RU2015119884A RU2598975C1 RU 2598975 C1 RU2598975 C1 RU 2598975C1 RU 2015119884/28 A RU2015119884/28 A RU 2015119884/28A RU 2015119884 A RU2015119884 A RU 2015119884A RU 2598975 C1 RU2598975 C1 RU 2598975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- pulse
- stop
- output
- recirculator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
- G04F10/04—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means by counting pulses or half-cycles of an AC
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для построения цифровых преобразователей однократных наносекундных временных интервалов (ВИ), заданных старт- и стоп-импульсами в системах импульсной радиолокации и радионавигации, включая комплексы ГЛОНАСС и GPS, медицинские радары и лидары, с нано- и пикосекундной дискретностью преобразования.The invention relates to measuring equipment and can be used to build digital converters of single nanosecond time intervals (VI), specified by start and stop pulses in pulsed radar and radio navigation systems, including GLONASS and GPS systems, medical radars and lidars, with nano- and picosecond discreteness of conversion.
Известен [1] преобразователь (аналог), имеющий один рециркулятор, используемый для рециркуляции старт- и стоп-импульсов и образованный первой схемой ИЛИ, выход которой подключен через первую линию задержки к первому входу второй схемы ИЛИ и через вторую линию задержки ко второму входу второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом первой схемы ИЛИ и через делитель импульсов со счетным входом счетчика импульсов, а шина вход преобразователя подключена ко второму входу первой схемы ИЛИ.Known [1] is a converter (analog) having one recirculator used to recycle start and stop pulses and 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 OR circuit and through a pulse divider with a counting input of the pulse counter, and the bus input of the converter is connected to the second input of the first OR circuit.
Недостатком данного преобразователя является низкое быстродействие преобразования, обусловленное тем, что период рециркуляций должен удовлетворять условию tn>2txmax (где 2txmax - наибольшее значение длительности преобразуемого ВИ).The disadvantage of this converter is the low speed of the conversion, due to the fact that the recirculation period must satisfy the condition t n > 2t xmax (where 2t xmax is the largest value of the duration of the converted VI).
Известен [2] преобразователь (прототип), содержащий два рециркулятора, один из которых служит для рециркуляции старт-импульса (рециркулятор старт-импульса), а второй - стоп-импульса (рециркулятор стоп-импульса), преобразуемого ВИ, причем каждый из рециркуляторов содержит схему ИЛИ, первый вход который соединен с входной шиной преобразователя, выход - с первым входом схемы И, выход который через линию задержки подключен ко второму входу схемы ИЛИ, а вторые входы схемы И обоих рециркуляторов объединены и соединены с выходом блока управления работой рециркуляторов, первый вход которого подключен к выходу схемы И рециркулятора старт-импульса, второй вход - к выходу схемы И рециркулятора стоп-импульса и к счетному входу счетчика импульсов, управляющий вход которого соединен с третьим входом блока управления работой рециркуляторов и с шиной управления преобразователя.Known [2] is a converter (prototype) containing two recirculators, one of which serves to recycle a start pulse (recirculator of a start pulse), and the second one - a stop pulse (recirculator of a stop pulse) converted by a VI, each of which recirculators contains OR circuit, the first input which is connected to the input bus of the converter, the output - with the first input of the And circuit, the output of which through the delay line is connected to the second input of the OR circuit, and the second inputs of the And circuit of both recirculators are combined and connected to the output of a recirculator, the first input of which is connected to the output of the start pulse circuit And recirculator, the second input - to the output of the stop pulse circuit And recirculator and to the counting input of the pulse counter, the control input of which is connected to the third input of the recirculator operation control unit and to the converter control bus .
Недостатком данного преобразователя является также низкое быстродействие преобразования.The disadvantage of this converter is also 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 тем, что длительность старт-импульса в каждой из рециркуляций в рециркуляторе старт-импульса последовательно расширяется на калиброванную величину длительности, равной m×τ (τ - дискретность преобразования, a m=2,3,4,…, любое целое число) до тех пор, пока не произойдет их совпадение со стоп-импульсом, рециркулирующем в рециркуляторе стоп-импульса без изменения своей исходной длительности, при этом периоды рециркуляции старт- и стоп-импульсов должны быть строго равны между собой.This goal is achieved in that the duration of the start pulse in each of the recirculations in the start pulse recirculator is sequentially expanded by a calibrated value of duration equal to m × τ (τ is the resolution of the transformation, am = 2,3,4, ..., any integer) until they coincide with the stop pulse recirculating in the stop pulse recirculator without changing its initial duration, while the periods of recirculation of start and stop pulses must be strictly equal to each other.
На фиг. 1 приводится функциональная схема нониусного рециркуляционного преобразователя время-код повышенного быстродействия, а на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.In FIG. 1 is a functional diagram of a vernier recirculation time-code converter of increased speed, and in FIG. 2 - time diagrams of his work.
Нониусный рециркуляционный преобразователь время-код (ПВК) повышенного быстродействия содержит рециркулятор старт-импульса и рециркулятор стоп-импульса, выполненный на элементе ИЛИ1, первый вход которого соединен с шиной 2 «стоп-импульс» преобразователя, второй вход - с выходом линий задержки 3 стоп-импульса, а вход - с первым входом элемента И4, выход которого подключен к входу линий задержки 3 стоп-импульса и к счетному входу счетчика импульсов 5, рециркулятор старт-импульса содержит элемент ИЛИ6, первый вход которого соединен шиной 7 «старт-импульс» преобразователя, второй вход - с выходом линии задержки 8 старт-импульса, а выход - с первым входом (m+1)-входового элемента ИЛИ9 со входом m-отводной линий задержки 10, m-выходов которой подключены к D-входам соответствующих из m D-триггеров 11.1÷11.m и к соответствующим входам (m+1)-входового элемента ИЛИ9, выход которого подключен к С-входу дополнительного D-триггера 12 и к первому входу элемента И13, выход которого соединен со входом линии задержки 8 старт-импульса, а второй вход - со вторым входом элемента И4 рециркулятора стоп-импульса и с инверсным выходом дополнительного D-триггера 12, D-вход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов 5 рециркулятора стоп-импульсов, а прямой выход - к С-входам m D-триггеров 11.1÷11.m, R-входы которых соединены с управляющим входом счетчика импульсов 5, с R-входом дополнительного D-триггера 12 и с шиной 14 «начальная установка» преобразователя.The high-speed vernier recirculating time-code converter (PVC) contains a start pulse recirculator and a stop pulse recirculator made on the OR1 element, the first input of which is connected to the converter “stop-pulse”
Рассмотрим работу предлагаемого преобразователя. Перед началом преобразования сигналом управления, подаваемым на шину 14 преобразователя, D-триггер 12 открывает рециркулятор старт-импульса и рециркулятор стоп-импульса, а также осуществляет установку счетчика импульсов 5 и регистра памяти на D-триггерах 11.1÷11.m состояние логический ноль, то есть в исходное состояние.Consider the operation of the proposed Converter. Before starting the conversion with the control signal supplied to the
Старт- и стоп-импульсы, соответствующие началу и концу преобразуемого ВИ длительностью tx, подаются на шины «старт-импульса» 7 и «стоп-импульса» 2 соответственно и должны иметь калиброванные значения длительности соответственно tст>(tp+τ) и tсп>(tp2+τ), где tp1=tp6+tp9+tp13, tp2=(t1+t4) - суммарное время задержки переключения логических элементов соответственно рециркулятора старт-импульса элемента ИЛИ6, (m+1)-входовый элемент ИЛИ9, элемент И13 и рециркулятора стоп-импульса (элемент ИЛИ1, элемент И4), а τ - время задержки между отводами m-отводной линии задержки 10, выбирается равной необходимой по техническому заданию дискретности преобразования. С момента прихода старт-импульса tст на шину 7 «старт-импульса» на выходе (m+1) входового элемента ИЛИ9 рециркулятора старт-импульса вырабатывается импульсная последовательность с периодом Тст и длительностью импульсов в каждой из рециркуляции tст=tст+imτ, где i=1,2,3,…,Nст - порядковый номер рециркуляции в рециркуляторе старт-импульса (Фиг. 2 д). Величина Тст задается временем задержки tлз8 линии задержки 8 старт-импульса как Тст=tлз8.Start and stop pulses corresponding to the beginning and end of a converted waveform with a duration of tx are fed to the buses of the “start pulse” 7 and “stop pulse” 2, respectively, and must have calibrated values of the duration tst> (tp + τ) and tsp> (tp2 + τ), where tp 1 = tp 6 + tp 9 + tp 13 , tp 2 = (t 1 + t 4 ) is the total delay time of switching logic elements, respectively, of the start-pulse recirculator of the element OR6, (m + 1) - input element OR9, element I13 and stop pulse recirculator (element OR1, element I4), and τ is the delay time between the taps of the m-
В то же время стоп-импульсы tсп рециркулирует в рециркуляторе стоп-импульса с периодом Тсп=tлз3, (tлз3 - время задержки линии задержки 3 рециркулятора стоп-импульса), но при этом его исходная длительность остается неизменной, то есть tспi=tсп (Фиг. 2 е).At the same time, the stop pulses tsp are recycled in the stop pulse recirculator with the period Tsp = tlz 3 , (tlz 3 is the delay time of the
Для обеспечения условия работоспособности преобразователя в диапазоне tx∈ [txmin; txmax] необходимо строгое выполнение условия Тст=Тсп>txmax (или tлз8=tлз3>txmax).To ensure the condition of operability of the converter in the range tx∈ [tx min ; tx max ] it is necessary to strictly fulfill the condition Tst = Tsp> tx max (or tlz 8 = tlz 3 > tx max ).
Так как в каждой из рециркуляций старт-импульс последовательно расширяется на величину m×τ, то имеется момент времени tcoв когда импульсы tстi и tсп совпадут (Фиг. 2 д, е). Момент времени (tcoв) совпадения регистрируется дополнительным D-триггером 12 (Фиг. 2 ж) и процесс рециркуляций в рециркуляторах старт- и стоп-импульсов прекращается, а в счетчике импульсов 5 будет зафиксировано число рециркуляции nсп стоп-импульса, которое соответствует грубой цифровой оценке временного интервала длительностью tx (Фиг. 2 е). Одновременно в регистре памяти, выполненным на D-триггерах 11.1÷11.m, в момент времени tсов осуществляется фиксация импульсных последовательностей, снимаемых с отводов m-отводной линии задержки 10 (Фиг. 2 б, в, г). Число отводов η (область изменения η∈[1÷m]), импульсные последовательности с которых не были зафиксированы в регистре памяти, будет представлять цифровое уточнение грубой цифровой оценки ВИ длительностью tx.Since in each of the recirculations the start pulse sequentially expands by m × τ, there is a time moment tcoв when the pulses tst i and tsp coincide (Fig. 2 e, e). The coincidence time (tcoev) is recorded by an additional D-flip-flop 12 (Fig. 2 g) and the recirculation process in the start and stop pulses is stopped, and in the pulse counter 5 the number of recirculation n sp stop pulses will be fixed, which corresponds to a coarse digital estimating a time interval of duration tx (Fig. 2 e). At the same time, in the memory register made on D-flip-flops 11.1 ÷ 11.m, at the time tсs, the pulse sequences recorded from the taps of the m-
Таким образом, предлагаемый нониусный рециркуляционный преобразователь время-код в начале грубо, с дискретностью (m×τ), а затем точно, с дискретностью τ, осуществляет преобразование ВИ длительностью tx в цифровой код. При этом функция преобразования описывается выражением:Thus, the proposed nonius recirculation time-code converter at the beginning roughly, with discreteness (m × τ), and then precisely, with discreteness τ, transforms the WI of duration tx into a digital code. The conversion function is described by the expression:
tx=nсп×mτ+ητ+tст.t x = n sp × mτ + ητ + t
Принимая tст=NO×τ, где NO - цифровое значение калиброванного значения длительности старт-импульса tст, которое определяется в процессе настройки преобразователя.Taking tst = N O × τ, where N O is the digital value of the calibrated value of the start pulse duration tst, which is determined during the configuration of the converter.
tx={nсп×m+NO+η}τ=N×τ.t x = {n sp × m + N O + η} τ = N × τ.
Определение цифрового результата преобразования N осуществляется в арифметическом логическом устройстве, которое на Фиг. 1 условно не показано. Время преобразования предлагаемого преобразователяThe digital conversion result N is determined in the arithmetic logic device, which in FIG. 1 conventionally not shown. Conversion time of the proposed converter
Тпр≥txmax+nспТсп.Tpr≥tx max + n sp T sp .
В то время как время преобразования преобразователя-прототипа имеет вид:While the conversion time of the prototype Converter has the form:
Тпрп≥txmax+m×nспТсп.TPR p ≥tx max + m × n sp T sp .
Так как txmax<Тсп, то Тпр≥nспТсп, а Тпрп≥m×nспТсп и, следовательно, предлагаемый преобразователь имеет в m раз меньше время преобразования.Since tx max <Tsp then Tpr≥n T cn cn and Tpr n ≥m × n cn cn T and therefore, the proposed converter has m times smaller than the conversion time.
По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение имеет в m раз более высокое быстродействие, то есть цель изобретения - повышение быстродействия преобразования - достигнута.Compared with the prototype, the proposed technical solution has m times higher speed, that is, the purpose of the invention is to increase the speed of conversion is achieved.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №654932, кл. G04F 10/00. Способ измерения временных интервалов / Н.Р. Карпов; заяв. 11.07.77. опубл. 30.03.79, Бюл. №12.1. USSR author's certificate No. 654932, cl.
2. Малешко Е.А. Интегральные схемы в нониусной ядерной электронике. - Изд. 2-е, доп. М.: Атомиздат, 1987. - С. 146÷147, рис. 3.15.2. Maleshko EA Integrated circuits in vernier nuclear electronics. - Ed. 2nd, add. M .: Atomizdat, 1987 .-- S. 146 ÷ 147, fig. 3.15.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119884/28A RU2598975C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Vernier recirculating time-code converter of high speed |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015119884/28A RU2598975C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Vernier recirculating time-code converter of high speed |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2598975C1 true RU2598975C1 (en) | 2016-10-10 |
Family
ID=57127433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015119884/28A RU2598975C1 (en) | 2015-05-26 | 2015-05-26 | Vernier recirculating time-code converter of high speed |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2598975C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707380C1 (en) * | 2018-12-19 | 2019-11-26 | Геннадий Николаевич Абрамов | Vernier high-speed response time-code recirculation converter |
Citations (5)
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 |
SU1018240A1 (en) * | 1981-11-04 | 1983-05-15 | Предприятие П/Я М-5783 | Time/number converter with recirculation |
SU1087954A1 (en) * | 1983-01-12 | 1984-04-23 | Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации | Time-to-code converter |
US7423937B2 (en) * | 2003-10-01 | 2008-09-09 | Agilent Technologies, Inc. | Time converter |
RU2483438C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-05-27 | Юрий Геннадьевич Абрамов | Time-code converter of recirculation type |
-
2015
- 2015-05-26 RU RU2015119884/28A patent/RU2598975C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
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 |
SU1018240A1 (en) * | 1981-11-04 | 1983-05-15 | Предприятие П/Я М-5783 | Time/number converter with recirculation |
SU1087954A1 (en) * | 1983-01-12 | 1984-04-23 | Ивано-Франковское Специальное Конструкторское Бюро Средств Автоматизации | Time-to-code converter |
US7423937B2 (en) * | 2003-10-01 | 2008-09-09 | Agilent Technologies, Inc. | Time converter |
RU2483438C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-05-27 | Юрий Геннадьевич Абрамов | Time-code converter of recirculation type |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2707380C1 (en) * | 2018-12-19 | 2019-11-26 | Геннадий Николаевич Абрамов | Vernier high-speed response time-code recirculation converter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8228763B2 (en) | Method and device for measuring time intervals | |
CN104535918A (en) | Cross clock domain synchronizer internal constant testing circuit and method | |
RU2598975C1 (en) | Vernier recirculating time-code converter of high speed | |
RU2496228C1 (en) | Ramp-type analogue-to-digital converter | |
RU2707380C1 (en) | Vernier high-speed response time-code recirculation converter | |
RU2483438C1 (en) | Time-code converter of recirculation type | |
US20130346022A1 (en) | Physical quantity measuring apparatus and physical quantity measuring method | |
CN104635046A (en) | Modulation domain frequency counter and continuous frequency measurement method thereof | |
RU2393519C1 (en) | Recirculation time-code converter | |
RU193622U1 (en) | AGREED FILTER | |
CN107908097B (en) | Using the time interval measurement system and measurement method of mixing interpolation cascade structure | |
RU2730125C1 (en) | Recirculation-vernier time-digital converter | |
KR20140137276A (en) | Delay line time-to-digital converter | |
RU2498384C1 (en) | Wide-range vernier recirculating converter of time intervals to digital code | |
RU2455672C1 (en) | Multichannel time-interval meter | |
RU2453889C1 (en) | Progressive-type recirculating time-to-number converter | |
RU2566333C1 (en) | Differential measuring transmitter | |
RU2446427C1 (en) | Vernier time-to-number converter | |
RU2496130C1 (en) | Method of recirculating conversion of short single time intervals into digital code | |
RU2453888C1 (en) | Recirculating time-to-number converter with chronotron interpolator | |
CN102679948A (en) | Method for eliminating aliasing of high-repeat-frequency laser ranging pulses | |
RU2479004C2 (en) | Two-stage recirculating time-code converter | |
RU77696U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING TEMPORARY DISCONNECTIONS OF PULSE SEQUENCES | |
RU2551788C2 (en) | Synchronisable phase shift meter | |
RU2557448C2 (en) | Digital phase detector (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170527 |