การวัดความล่าช้าของช่วงเวลาของพัลส์เชปเปอร์ วิธีการวัดคาบและช่วงเวลา

ส่งผลงานดีๆ ของคุณในฐานความรู้ได้ง่ายๆ ใช้แบบฟอร์มด้านล่าง

นักศึกษา นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา นักวิทยาศาสตร์รุ่นเยาว์ ที่ใช้ฐานความรู้ในการศึกษาและการทำงาน จะรู้สึกขอบคุณเป็นอย่างยิ่ง

โพสต์เมื่อ http://www.allbest.ru/

งานหลักสูตร

ในหัวข้อนี้: " การออกแบบและเมตรฉันช่วงเวลา»

เสร็จสิ้นโดย: Pashko A.N.

กลุ่ม ES-52

ตรวจสอบแล้ว:โปรตาโซวา ที.เอ.

กับการครอบครอง

การแนะนำ

1. วิธีการวัดช่วงเวลา

2. การพัฒนาไดอะแกรมโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์

3. การพัฒนา แผนภาพวงจรอุปกรณ์ต่างๆ

3.1 ทางเลือก ฐานองค์ประกอบ

3.2 การออกแบบโครงร่างเพื่อระบุขอบของช่วงเวลา

3.3 การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

3.4 การออกแบบตัวแบ่งความถี่

3.5 การสังเคราะห์ตัวนับเลขฐานสองแบบลบด้วยลำดับการนับ 8421+6 บน D-flip-flop

3.6 การออกแบบอุปกรณ์แสดงผล

3.6.1 การสังเคราะห์ตัวแปลงรหัส

3.6.2 การสังเคราะห์รีจิสเตอร์แบบขนานพร้อมการรับข้อมูลแบบเฟสเดียว

3.7 การออกแบบตัวแปลงแบบขนานเป็นอนุกรม

3.8 การออกแบบอุปกรณ์ควบคุม

3.8.1 การสังเคราะห์ตัวนับที่มีปัจจัยการแปลงเท่ากับ 16

3.8.2 การออกแบบโครงร่างการรีเซ็ต

3.8.3 การออกแบบเส้นหน่วงเวลา

บทสรุป

บรรณานุกรม

การแนะนำ

วงจรดิจิทัลเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา การวิจัย การออกแบบ และการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงและการประมวลผลข้อมูลเกิดขึ้นตามกฎของฟังก์ชันที่ไม่ต่อเนื่อง การพัฒนาอุตสาหกรรมของวงจรดิจิทัลมีสองทิศทาง: พลังงาน (พลังงาน) ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงกระแสตรงและกระแสสลับสำหรับความต้องการของโลหะวิทยา แรงฉุดไฟฟ้า การผลิตกระแสไฟฟ้า และข้อมูล ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์เสียงและวิดีโอ โทรคมนาคม การวัด การควบคุมและการควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยีการผลิต การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ในสาขาเทคนิคและมนุษยธรรม

การแลกเปลี่ยนข้อมูลในระบบอิเล็กทรอนิกส์ดำเนินการโดยใช้สัญญาณ พาหะสัญญาณสามารถมีปริมาณทางกายภาพที่แตกต่างกันได้ - กระแส, แรงดันไฟฟ้า, สถานะแม่เหล็ก, คลื่นแสง มีสัญญาณอนาล็อก (ต่อเนื่อง) และสัญญาณแยก

สัญญาณแยกจะจัดเก็บและประมวลผลได้ง่ายกว่า และไวต่อการบิดเบือนน้อยกว่า การบิดเบือนดังกล่าวง่ายต่อการระบุและแก้ไข ดังนั้นในทางปฏิบัติมักใช้สัญญาณแยกมากกว่าสัญญาณต่อเนื่อง สัญญาณแยกมีสองประเภท ค่าแรกจะได้รับในช่วงเวลาสุ่มตัวอย่างตามระดับหรือระหว่างสัญญาณต่อเนื่อง ประการที่สอง - ในรูปแบบของชุดรหัสผสมอักขระตัวเลขหรือคำ

การแปลงชุดข้อมูลที่ต่อเนื่องของสัญญาณอะนาล็อกเป็นชุดที่ไม่ต่อเนื่องเรียกว่าการสุ่มตัวอย่าง การนำเสนอครั้งที่สองในรูปแบบของการผสมคำของรหัสนั้นเป็นสากลและแพร่หลายมากขึ้น ใช้ในการเข้ารหัสคำพูดของมนุษย์บนกระดาษ ในวิชาคณิตศาสตร์ และในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล

มีแนวโน้มว่าในอนาคตอันใกล้นี้ อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลจะเข้ามาผูกขาดในตลาดระบบและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ทุกวันนี้ คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลแบบดิจิทัลและตัวควบคุมได้เข้ามาแทนที่คอมพิวเตอร์อิเล็กทรอนิกส์แบบแอนะล็อกในทางปฏิบัติแล้ว สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับอุปกรณ์สื่อสารทางวิทยุ วิทยุกระจายเสียง และโทรทัศน์ (โทรทัศน์ วิทยุ เครื่องบันทึกวิดีโอ เครื่องบันทึกเสียง อุปกรณ์ถ่ายภาพ)

โดยหลักการแล้ว เทคโนโลยีดิจิทัลจะไม่สามารถแทนที่เทคโนโลยีอะนาล็อกได้อย่างสมบูรณ์ เนื่องจากกระบวนการทางกายภาพที่ระบบอิเล็กทรอนิกส์รับข้อมูลมีลักษณะแบบอะนาล็อก ในกรณีนี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ดิจิทัลเป็นแอนะล็อกและแอนะล็อกเป็นดิจิทัลที่อินพุตและเอาต์พุต

วงจรดิจิทัลเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และการผลิตที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนา การวิจัย การออกแบบ และการผลิตระบบอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งการเปลี่ยนแปลงและการประมวลผลข้อมูลจะดำเนินการตามกฎหมายของฟังก์ชันที่ไม่ต่อเนื่อง การพัฒนาอุตสาหกรรมของวงจรดิจิทัลมีสองทิศทาง: พลังงาน (กำลัง) ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงกระแสตรงและกระแสสลับสำหรับความต้องการของโลหะวิทยา แรงฉุดไฟฟ้า วิศวกรรมพลังงาน และข้อมูล ซึ่งรวมถึงอุปกรณ์เสียงและวิดีโอ โทรคมนาคม การวัด การควบคุมและการควบคุมกระบวนการทางเทคโนโลยีในการวิจัยการผลิตทางวิทยาศาสตร์ในสาขาเทคนิคและมนุษยธรรม

อุปกรณ์วัดแบบดิจิทัลเป็นเครื่องมือวัดซึ่งค่าของการวัด ปริมาณทางกายภาพนำเสนอโดยอัตโนมัติในรูปแบบของตัวเลขที่เหนี่ยวนำบนอุปกรณ์อ่านข้อมูลดิจิทัลหรือในรูปแบบของชุดสัญญาณแยก - รหัส

1 . วิธีการวัดช่วงเวลา

มีวิธีต่อไปนี้สำหรับการวัดช่วงเวลาทางอิเล็กทรอนิกส์ตามวิธีการแสดงข้อมูล:

ออสซิลโลกราฟี;

ดิจิทัล.

วิธีการวัดช่วงเวลาแบบดิจิทัล ได้แก่:

วิธีการนับตามลำดับ

วิธีการจับคู่ล่าช้า

วิธีเวอร์เนียร์

วิธีการที่มีการแปลงขั้นกลาง

ให้เราพิจารณาคุณสมบัติของวิธีการวัดแต่ละวิธีที่ระบุไว้

แก่นแท้ วิธีการนับตามลำดับประกอบด้วยการแสดงช่วงเวลาที่วัดได้ f วัดในรูปแบบของลำดับของพัลส์จำนวนหนึ่งที่ติดตามกันโดยมีช่วงเวลาที่แน่นอน f o ตามจำนวนพัลส์ของลำดับนี้เรียกว่าการหาปริมาณ ระยะเวลาของช่วงเวลาจะถูกตัดสิน จำนวนพัลส์ของลำดับการหาปริมาณคือรหัสดิจิทัลของช่วงเวลา f การวัด รูปที่ 1.1 แสดงแผนภาพเวลาสำหรับวิธีการนับตามลำดับ

รูปที่ 1.1 - แผนภาพเวลาสำหรับวิธีการนับตามลำดับ

ก) พัลส์ของลำดับการหาปริมาณ

b) พัลส์ที่กำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาที่วัด

c) ควบคุมแรงกระตุ้น;

d) พัลส์ที่อินพุตตัวเลือก

อุปกรณ์ที่ใช้วิธีนี้เรียกว่าตัวแปลงการนับแบบอนุกรม แผนผังการทำงานของอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 1.2 อัลกอริธึมของการทำงานมีดังนี้ ตัวเลือกเวลาจะรับพัลส์จากตัวสร้างลำดับการหาปริมาณ ตัวเลือกเวลาจะถูกควบคุมโดยพัลส์สี่เหลี่ยม ซึ่งมีระยะเวลาเท่ากับช่วงเวลาที่วัดได้ f หน่วยวัด พัลส์ควบคุมถูกสร้างขึ้นโดยบล็อกรูปแบบ

รูปที่ 1.2 - แผนภาพการทำงานของตัวแปลงการนับแบบอนุกรม

เมื่อมีพัลส์ควบคุม พัลส์ของลำดับการหาปริมาณจะผ่านตัวเลือก ซึ่งจากนั้นจะถูกลงทะเบียนโดยตัวนับ

ข้อเสียของวิธีนี้คือความแม่นยำไม่เพียงพอในหลายกรณี เพื่อเพิ่มความแม่นยำจำเป็นต้องลดช่วงเวลา f o หรือคำนึงถึงช่วงเวลา Df 1 และ Df 2 ในทางใดทางหนึ่ง การลดช่วงเวลา f o ต้องเพิ่มความเร็วของวงจรการคำนวณใหม่ซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ ช่วง Df 1 สามารถลดลงเป็นศูนย์ได้หากพัลส์ของลำดับการหาปริมาณซิงโครไนซ์กับพัลส์เริ่มต้น หากต้องการคำนึงถึงช่วงเวลา Df 2 มีหลายวิธี

วิธีเวอร์เนียร์. พบวิธีเวอร์เนียร์ ประยุกต์กว้างในเทคนิคการวัดช่วงเวลา ทั้งในฐานะวิธีการลดข้อผิดพลาดของตัวแปลงการนับแบบเรียงลำดับ และเป็นวิธีการอิสระในการสร้างอุปกรณ์การวัดบางอย่าง

รูปที่ 1.3 แสดงแผนภาพการทำงานของเครื่องวัดช่วงเวลาด้วยวิธีเวอร์เนียเพื่อลดข้อผิดพลาด Df 2 และการซิงโครไนซ์ของพัลส์เริ่มต้น (Df 1 = 0)

รูปที่ 1.3 - แผนภาพการทำงานของเครื่องวัดช่วงเวลาโดยใช้วิธีเวอร์เนีย

โครงการทำงานดังนี้ พัลส์จากเครื่องกำเนิดลำดับการหาปริมาณจะถูกส่งไปยังอินพุตของวงจรบังเอิญและไปยังอินพุตของตัวแบ่งความถี่ ตัวแบ่งความถี่จะสร้างพัลส์ที่ซิงโครนัสกับลำดับการหาปริมาณและทำหน้าที่กระตุ้นอุปกรณ์ที่กำลังศึกษา ในเวลาเดียวกันพัลส์ตัวแบ่งจะเปิดวงจรบังเอิญซึ่งพัลส์เอาท์พุตจะถูกบันทึกโดยตัวนับหยาบ

เครื่องกำเนิดพัลส์เวอร์เนียร์ถูกกระตุ้นโดยพัลส์หยุด พัลส์ที่เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่ง

ฉ = (n-1)/n,

โดยที่ n เป็นจำนวนเต็ม มาถึงอินพุตอื่นของวงจรบังเอิญ และลงทะเบียนพร้อมกันโดยตัวนับความแม่นยำ

หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่ง ขึ้นอยู่กับระยะเวลาของส่วน f 0 -Df 2 พัลส์ของลำดับการหาปริมาณและลำดับเวอร์เนียจะตรงกัน พัลส์วงจรบังเอิญจะบล็อกเครื่องกำเนิดพัลส์เวอร์เนียร์ เห็นได้ชัดว่าจำนวนพัลส์ที่ลงทะเบียนโดยตัวนับนั้นเป็นสัดส่วนกับระยะเวลาของส่วน f 0 -Df 2

ช่วงเวลาที่วัดได้ f การวัดสามารถแสดงเป็น

F วัด =(N-N n) f 0 + N n Df n, (1.1)

โดยที่ N คือการอ่านค่าตัวนับคร่าวๆ

N n - การอ่านตัวนับที่แม่นยำ

Df n - ระยะพิทช์ของเวอร์เนียร์เท่ากับ f 0 /n

ดังนั้น วิธีเวอร์เนียทำให้สามารถลดข้อผิดพลาดในการวัดสัมบูรณ์เป็นค่า f 0 /n ได้ ในกรณีนี้ค่าของ n สามารถเข้าถึงค่าที่ค่อนข้างใหญ่ (หลายสิบหรือหลายร้อย) ซึ่งเป็นตัวกำหนดการใช้วิธีนี้อย่างแพร่หลาย

การใช้วิธีเวอร์เนียร์สำหรับค่า n ขนาดใหญ่กำหนดข้อกำหนดจำนวนหนึ่งบนโหนดวงจรซึ่งที่สำคัญที่สุดคือ:

ความเสถียรของความถี่สูงของลำดับเวอร์เนียร์

ความเสถียรสูงของพารามิเตอร์พัลส์ของทั้งสองซีเควนซ์

ความละเอียดสูงของวงจรบังเอิญ

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของวิธีเวอร์เนียร์คือความไม่สะดวกในการอ่านผลการวัดจากแผงต่างๆ พร้อมการคำนวณในภายหลัง

ถึง วิธีการที่มีการแปลงระดับกลางรวมถึงวิธีการแปลงแอมพลิจูดเวลาและวิธีการแปลงมาตราส่วนเวลา

วิธีการแปลงเวลาและแอมพลิจูดใช้เพื่อคำนึงถึงส่วน Df 2 ในตัวแปลงการนับแบบอนุกรม รูปที่ 1.4 แสดงแผนภาพการทำงานของอุปกรณ์วัด

อัลกอริธึมการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้ พัลส์ของลำดับการหาปริมาณจากเครื่องกำเนิดจะมาถึงอินพุตแรกของวงจรบังเอิญ 1 และ 2 ซึ่งถูกควบคุมโดยทริกเกอร์โดยใช้อินพุตที่สอง

เมื่อชีพจรเริ่มต้นมาถึง ทริกเกอร์จะพลิกกลับ และวงจรบังเอิญ 2 จะเปิดขึ้นและวงจรบังเอิญ 1 ปิดลง วงจรการวัดเวลาคร่าวๆ เริ่มทำงาน ประกอบด้วยวงจรบังเอิญ 2 และตัวนับ

รูปที่ 1.4 - แผนภาพการทำงานของเครื่องวัดช่วงเวลาโดยใช้วิธีการแปลงแอมพลิจูดเวลา

พัลส์หยุดจะส่งทริกเกอร์กลับไปยังตำแหน่งเดิม วงจรบังเอิญ 2 จะปิด และวงจรบังเอิญ 1 จะเปิดขึ้น พัลส์หยุดจะมาถึงตัวแปลงแอมพลิจูดเวลาพร้อมกันและทริกเกอร์ พัลส์แรกจากเอาต์พุตของวงจรบังเอิญ 1 จะหยุดตัวแปลง ในกรณีนี้พัลส์จะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของตัวแปลงซึ่งแอมพลิจูดจะเป็นสัดส่วนกับระยะเวลาของช่วงเวลาระหว่างสองพัลส์ - หยุดและพัลส์แรกจากเอาต์พุตของวงจรบังเอิญ 1 เช่น สัดส่วนกับส่วน ฟ.2. ตัวแปลงแอมพลิจูดเวลาที่ใช้กันมากที่สุดคือเครื่องกำเนิดเชิงเส้น แรงดันไฟฟ้าฟันเลื่อยควบคุมโดยแรงกระตุ้นสองจังหวะ - การสตาร์ทและการหยุด

ถัดไป พัลส์จากเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์จะถูกป้อนไปยังอินพุตของเครื่องวิเคราะห์แอมพลิจูดแบบ n-channel ในกรณีที่ง่ายที่สุด เครื่องวิเคราะห์แอมพลิจูดสามารถสร้างในรูปแบบของอินทิกรัลดิสคริมิเนเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน n ตัว โดยมีเกณฑ์การแบ่งแยกซึ่งมีระยะห่างเท่ากัน ขึ้นอยู่กับความกว้างของพัลส์ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ เอาต์พุตของเครื่องวิเคราะห์จะสร้างสัญญาณประเภทใดประเภทหนึ่ง (ประเภทของสัญญาณขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องวิเคราะห์ที่ใช้) การพกพาข้อมูลเกี่ยวกับระยะเวลาของช่วงเวลา Df 2 สัญญาณนี้จะถูกส่งไปยังหน่วยถอดรหัสและแสดงผล

วิธีการแปลงเวลาประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าระยะเวลาของช่วงเวลาที่วัดได้ f หน่วยวัดจะถูกแปลงเป็นพัลส์ของระยะเวลา kf หน่วยวัด ซึ่งวัดโดยใช้ตัวแปลงการนับแบบอนุกรม โดยทั่วไป การแปลงมาตราส่วนเวลาจะดำเนินการในสองขั้นตอน ประการแรกคือการเปลี่ยนแปลงรูปแบบแอมพลิจูดเวลา ประการที่สองคือการเปลี่ยนแปลงรูปแบบแอมพลิจูด-เวลา รูปที่ 1.5 แสดงแผนภาพการทำงานทั่วไปของอุปกรณ์วัด พัลส์เริ่มต้นและหยุด ซึ่งเป็นช่วง f ที่วัดระหว่างที่ต้องวัด จะถูกส่งไปยังตัวแปลงมาตราส่วนเวลา พัลส์ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ซึ่งมีระยะเวลา kf วัด จะควบคุมวงจรความบังเอิญ ซึ่งในระหว่างการทำงานของพัลส์นี้ จะส่งผ่านพัลส์เชิงปริมาณจากเครื่องกำเนิดไปยังตัวนับ ด้วยเหตุนี้ ตัวกำเนิด วงจรความบังเอิญ และตัวนับจึงเป็นตัวแทนของตัวแปลงการนับตามลำดับ โดยมีการวัดช่วงกิโลเมตรต่อชั่วโมง

รูปที่ 1.5 - แผนภาพการทำงานของเครื่องวัดช่วงเวลาโดยใช้วิธีการแปลงมาตราส่วนเวลา

สำหรับช่วงเวลาที่วัดได้คุณสามารถเขียนได้

ฉ วัด = Nf 0 /k,

โดยที่ N คือจำนวนพัลส์ที่บันทึกโดยตัวนับ

ดังนั้น วิธีการที่กำลังพิจารณาทำให้สามารถวัดช่วงเวลาสั้น ๆ โดยไม่ต้องใช้วงจรแปลงความเร็วสูง

ข้อผิดพลาดของวิธีการแปลงมาตราส่วนเวลาถูกกำหนดโดยค่าและความคงที่ของสัมประสิทธิ์การแปลง k เป็นหลัก

2 . การพัฒนาไดอะแกรมโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์

เครื่องตรวจจับการวัดช่วงเวลา

แผนภาพบล็อกของอุปกรณ์ที่ออกแบบประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:

Pulse อดีต (PI) - สร้างสัญญาณควบคุมที่ช่วยให้การนับเริ่มต้นเมื่อขอบนำของพัลส์ที่วัดได้มาถึง หยุดนับเมื่อขอบตกของพัลส์ที่วัดได้มาถึง

เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา (TG) - สร้างพัลส์ความถี่สูงที่จำเป็นสำหรับการวัดช่วงเวลา เช่นเดียวกับพัลส์ที่จำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของตัวแปลงโค้ดที่ส่งข้อมูลไปยังช่องทางการสื่อสาร

วงจรนับพัลส์นาฬิกา (CPC) - นับจำนวนพัลส์ที่พอดีภายในช่วงเวลาที่วัดได้

หน่วยควบคุม (CU) - จำเป็นสำหรับการประสานการทำงานของส่วนประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์ให้ทันเวลา

หน่วยแสดงผล (DU) - จำเป็นในการแสดงผลการวัด

ตัวแปลงรหัสขนานเป็นอนุกรม (PPC) - แปลงรหัสสำหรับการส่งสัญญาณไปยังช่องทางการสื่อสาร

รูปที่ 2.1 แสดง โครงการโครงสร้างอุปกรณ์วัดแบบดิจิทัลรวมถึงองค์ประกอบที่อธิบายไว้ข้างต้น

รูปที่ 2.1 - บล็อกไดอะแกรมของอุปกรณ์ที่ออกแบบ

แผนภาพบล็อกของอุปกรณ์ประกอบด้วยบล็อก PI ซึ่งสร้างสัญญาณเมื่อมาถึงขอบนำของพัลส์ที่วัดได้ และเมื่อมาถึงขอบต่อท้าย สัญญาณที่เกิดขึ้นเมื่อขอบขาขึ้นมาถึงช่วยให้สามารถส่งพัลส์นาฬิกาจาก TG ไปยัง SPI ซึ่งเมื่อพัลส์นาฬิกามาถึงจาก TG จะทำการคำนวณ เมื่อขอบตกมาถึง พัลส์จาก TG หยุดมาถึง SPI และการนับจะหยุดลง ชุดค่าผสมไบนารีที่เอาต์พุตของ SPI จะถูกส่งไปยังอินพุตของ BO และ PPK ตามสัญญาณการเปิดใช้งานของชุดควบคุม ถัดไป ผลการวัดจะแสดงใน BO และในวงจร PPK ชุดค่าผสมไบนารีจะถูกแปลงจากโค้ดคู่ขนานเป็นโค้ดอนุกรมเพื่อผ่านเข้าไปในช่องทางการสื่อสารเพิ่มเติม

มาสร้างแผนภาพการทำงานของอุปกรณ์วัดกันดีกว่า

Pulse Shaper - สร้างสัญญาณที่กำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาที่วัด รวมถึงตัวตรวจจับส่วนนำ (สร้างสัญญาณที่กำหนดจุดเริ่มต้นของพัลส์) และส่วนต่อท้าย (สัญญาณจุดสิ้นสุดของพัลส์)

จากเครื่องตรวจจับขอบ พัลส์จะตกลงบนทริกเกอร์ โดยจัดสรรช่วงเวลาที่ต้องการด้วยความช่วยเหลือ

ตัวเชื่อมต่อช่วยให้คุณสามารถเปิดใช้งานหรือปิดใช้งานการผ่านพัลส์นาฬิกาที่สร้างโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ตัวนับที่จำเป็นสำหรับการนับพัลส์ เพื่อลดจำนวนองค์ประกอบเมื่อสร้างเครื่องวัดช่วงเวลา เราจะใช้ตัวนับทศนิยมไบนารี่เป็นตัวนับสำหรับการนับสัญญาณนาฬิกา ซึ่งทำงานตามรหัสแลกเปลี่ยนกับอุปกรณ์ประมวลผล

ตัวนับดังกล่าวจะมีตัวนับเลขฐานสองหลักเดียวที่เชื่อมต่อตามลำดับ จำนวนเลขฐานสองของตัวนับถูกกำหนดโดยสูตร:

การลงทะเบียนที่เก็บข้อมูล - จดจำข้อมูลที่มาจากตัวนับชีพจร และยังช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงการกะพริบในขณะที่ผลการนับแสดงบนตัวบ่งชี้ นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าข้อมูลจะถูกอ่านจากการลงทะเบียนหลังจากที่ตัวนับเสร็จสิ้นการนับเท่านั้น

ตัวแปลงรหัสที่แปลงข้อมูลที่มาจากการลงทะเบียนการถือครองให้อยู่ในรูปแบบที่เหมาะสมสำหรับการทำงานของตัวบ่งชี้ทศนิยม ตามเงื่อนไขจะได้รับรหัสประเภท 8421+6 จากมิเตอร์

ตัวบ่งชี้ทศนิยมแบบดิจิตอล ให้เรากำหนดความจุของอุปกรณ์ตัวบ่งชี้โดยใช้สูตร:

ที่ไหน ดี สูงสุด- ค่าสูงสุดของปริมาณที่วัดได้ วว- ความแม่นยำในการวัด

เครื่องกำเนิด - สร้างพัลส์สี่เหลี่ยมของความถี่ที่กำหนดซึ่งจำเป็นสำหรับการนับพัลส์และการส่งข้อมูล งานใช้เครื่องกำเนิดความถี่และตัวแบ่งความถี่สองตัวด้วย 3 และ 50 ซึ่งเอาต์พุตซึ่งมีความถี่สัญญาณนาฬิกาเท่ากับ Hz และ Hz ตามลำดับ

ตัวแปลงรหัสขนานเป็นอนุกรม ในการใช้ตัวแปลงรหัส จะใช้รีจิสเตอร์ที่มีอินพุตแบบขนานและเอาต์พุตแบบอนุกรมของข้อมูล

ขนาดของรีจิสเตอร์ที่มีอินพุตแบบขนานและเอาต์พุตแบบอนุกรมของข้อมูลจะพิจารณาจากข้อเท็จจริงที่ว่าต้องใช้ 4 บิตในการแสดงทศนิยมแต่ละตำแหน่ง:

วงจรควบคุมช่วยให้มั่นใจได้ถึงจังหวะการทำงานของทุกหน่วยของอุปกรณ์ ควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลจากการลงทะเบียนการจัดเก็บข้อมูลไปยังตัวบ่งชี้และไปยังช่องทางการสื่อสาร

รูปที่ 2.3 แสดงแผนภาพการทำงานของอุปกรณ์นับพัลส์ที่ออกแบบ ซึ่งทำงานบนหลักการต่อไปนี้: ในช่วงเวลาเริ่มต้น สัญญาณจะถูกส่งไปยังอินพุตของ DFT ซึ่งจะสร้างพัลส์ที่มาถึงอินพุต S ของทริกเกอร์ T โดยตั้งค่าเอาต์พุต Q ให้เป็นสถานะเดียว จึงมั่นใจได้ว่าจะส่งสัญญาณไปยังองค์ประกอบลอจิก AND อย่างต่อเนื่อง โดยอินพุตที่สองจะรับสัญญาณจากตัวแบ่งความถี่ รูรับแสง f/3. เมื่อเอาท์พุต Q ของทริกเกอร์ T สูง พัลส์นาฬิกาจากตัวกำเนิดจะถูกส่งไปยังตัวนับ หากขอบตกของพัลส์มาถึงอินพุต DZF จะสร้างสัญญาณที่มาถึงอินพุต R ของทริกเกอร์ T และรีเซ็ต ในขณะที่เอาต์พุต Q ถูกตั้งค่าไว้ที่ระดับสัญญาณต่ำ และตรรกะ "0" จะปรากฏขึ้น ที่อินพุตขององค์ประกอบ AND ซึ่งไม่อนุญาตให้พัลส์ผ่านจากเครื่องกำเนิด - มิเตอร์จะหยุดนับ

เมื่อพัลส์มาถึงขอบตกของสัญญาณ วงจรชุดควบคุมจะเปิดขึ้น ซึ่งสร้างสัญญาณเพื่อให้สามารถเขียนลงในรีจิสเตอร์หน่วยเก็บข้อมูลและรีจิสเตอร์ shift เพื่อส่งออกข้อมูลจากสิ่งเหล่านั้นไปยังตัวบ่งชี้และไปยังช่องทางการสื่อสาร ตามลำดับ หลังจากนั้นหน่วยควบคุมจะถ่ายโอนส่วนประกอบของอุปกรณ์ไปยังสถานะดั้งเดิม (เช่น รีเซ็ต) เพื่อดำเนินการวัดระยะเวลาของพัลส์อื่นต่อไป

รูปที่ 2.2 แสดงบล็อกไดอะแกรมของอัลกอริทึมการทำงานของอุปกรณ์

รูปที่ 2.2 - บล็อกไดอะแกรมของอัลกอริธึมการทำงานของอุปกรณ์

อุปกรณ์สำหรับการวัดช่วงเวลาทำงานตามอัลกอริทึมต่อไปนี้

เมื่อขอบที่เพิ่มขึ้นของสัญญาณมาถึงอินพุตของอุปกรณ์เครื่องกำเนิดจะเปิดขึ้นซึ่งผ่านตัวแบ่ง ฉ/3 สร้างพัลส์ที่มีความถี่ f 1 = 10,000 Hz และจ่ายสัญญาณนาฬิกาเพื่อเปิดเคาน์เตอร์ ซึ่งจะนับจำนวนพัลส์ก่อนที่ขอบตกของสัญญาณจะมาถึง หากตัวนับล้น แสดงว่าตัวนับอื่นเปิดอยู่ และตัวนับก่อนหน้าจะสร้างผลลัพธ์การนับซึ่งเขียนไปยังรีจิสเตอร์ที่เก็บข้อมูลเพื่อแสดงบนตัวบ่งชี้ และไปยังรีจิสเตอร์แบบขนานอนุกรมสำหรับการส่งสัญญาณเพิ่มเติมไปยังช่องทางการสื่อสาร หากโอเวอร์โฟลว์เกิดขึ้นที่ตัวนับแรก ตัวนับที่สองจะเปิดขึ้น หากเกิดการโอเวอร์โฟลว์ ตัวนับที่สามจะเปิดขึ้น และหากเกิดโอเวอร์โฟลว์บนตัวนับที่สาม ตัวบ่งชี้ที่บ่งชี้ข้อผิดพลาดจะสว่างขึ้น เมื่ออินพุตหยุดรับสัญญาณ พัลส์นาฬิกาจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่ถูกส่งไปยังตัวนับและวงจรควบคุม - ตัวนับจะคงค่าไว้จนกว่าสัญญาณถัดไปจะมาถึง

รูปที่ 2.3 - แผนภาพการทำงานของอุปกรณ์

3 . การพัฒนาแผนผังของอุปกรณ์

3.1 การเลือกฐานองค์ประกอบ

ในการสร้างอุปกรณ์สำหรับการวัดช่วงเวลาจำเป็นต้องเลือกชุดของไมโครวงจรที่จะใช้บล็อกทั้งหมดของอุปกรณ์

ควรเลือกประเภทลอจิกหลัก: TTL, ESL, MOS ในแง่ของการป้องกันเสียงรบกวน ไมโครวงจร TTL ซีรีส์มีความเหมาะสมที่สุด วงจรไมโคร ESL มีภูมิคุ้มกันทางเสียงไม่เพียงพอ ในขณะที่ไมโครวงจร MOS มีภูมิคุ้มกันทางเสียงมากเกินไป และการใช้งานนั้นสมเหตุสมผลในอุปกรณ์ที่หน่วยอยู่ภายใต้การรบกวนที่สำคัญ เครื่องวัดช่วงเวลาไม่ใช่อุปกรณ์ดังกล่าว นอกจากนี้อุปกรณ์ที่ออกแบบได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดระยะเวลาของพัลส์บวกและไมโครวงจร ESL เป็นวงจรไมโครลอจิกเชิงลบและในการใช้งานคุณต้องใช้ตัวแปลงระดับซึ่งทำให้การออกแบบอุปกรณ์ค่อนข้างซับซ้อน

จากการเปรียบเทียบซีรีส์หลักของชิปลอจิก TTL ซีรีส์ KR1533 ได้ถูกเลือกซึ่งมีพารามิเตอร์หลักดังต่อไปนี้ตามที่กำหนดในตาราง 3.1

ตารางที่ 3.1 - พารามิเตอร์หลักของวงจรไมโครซีรีส์ KR1533

พารามิเตอร์	ความหมาย






รอบ, mW

จากตาราง 3.1 เราสามารถสรุปได้ว่าวงจรไมโครซีรีส์ KR1533 มีความเร็วเพียงพอ ภูมิคุ้มกันทางเสียง อัตราส่วนการแยกสาขา และการใช้พลังงานต่ำเพียงพอสำหรับอุปกรณ์ที่ออกแบบ นอกจากนี้องค์ประกอบการทำงานของไมโครวงจรในซีรีย์นี้ค่อนข้างกว้างซึ่งมีความสำคัญต่อการใช้งานจริงด้วย

การใช้วงจรไมโครของซีรีย์ TTL อื่นร่วมกับซีรีย์วงจรไมโครที่เลือกก็สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ตัวแปลงระดับสัญญาณ

3.2 การออกแบบโครงร่างเพื่อระบุขอบของช่วงเวลา

ในการควบคุมช่วงเวลาของการเริ่มต้นและสิ้นสุดของการนับพัลส์จากเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา คุณต้องมีอุปกรณ์ที่จะสร้างพัลส์เริ่มต้นและสิ้นสุดตามลำดับ เมื่อวัดช่วงเวลาพัลส์ อุปกรณ์ดังกล่าวจะเป็นเครื่องตรวจจับขอบ เพื่อให้สอดคล้องกับการมอบหมายงานในหลักสูตรจำเป็นต้องออกแบบอุปกรณ์สำหรับวัดระยะเวลาของพัลส์ เมื่อคำนึงถึงเรื่องนี้แล้ว ในการสร้างพัลส์เริ่มต้นการนับ จำเป็นต้องใช้เครื่องตรวจจับขอบนำ และเพื่อสร้างพัลส์ปลายการนับ ต้องใช้เครื่องตรวจจับขอบท้าย

มีวงจรตรวจจับขอบนำและต่อท้ายค่อนข้างมาก พวกเขาทั้งหมดมีข้อดีและข้อเสีย ในอุปกรณ์นี้ ขอแนะนำให้ใช้วงจรเครื่องตรวจจับตามองค์ประกอบทางตรรกะ โครงร่างนี้เป็นวิธีที่ง่ายที่สุดเนื่องจากไม่มีองค์ประกอบการเดินสายไมโครวงจร โครงการทั่วไปเครื่องตรวจจับขอบนำแสดงในรูปที่ 3.1

รูปที่ 3.1 - เครื่องตรวจจับขอบนำ

หลักการทำงานของวงจรอธิบายได้จากแผนภาพเวลาในรูปที่ 3.2

รูปที่ 3.2 - แผนภาพเวลาของเครื่องตรวจจับขอบนำ

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพเวลา พัลส์ที่เอาต์พุตของวงจรจะปรากฏขึ้นในขณะที่ขอบนำของพัลส์อินพุตปรากฏขึ้นและคงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่ง ระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตถูกกำหนดโดยเวลาหน่วงขององค์ประกอบลอจิคัลที่รวมอยู่ในเครื่องตรวจจับ ระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตต้องเพียงพอเพื่อทริกเกอร์ทริกเกอร์ที่ควบคุมจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการนับพัลส์ตัวกำเนิดอย่างชัดเจน เพื่อให้ทริกเกอร์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ ต้องเป็นไปตามเงื่อนไข 3.1

ในฐานะที่เป็นทริกเกอร์ RS เราใช้ไมโครวงจร KR1533TP2 ซึ่งเวลาตอบสนองไม่เกิน 26 ns ระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตของตัวตรวจจับขอบนำจะเป็น:

โดยที่ n คือจำนวนองค์ประกอบเชิงตรรกะที่รวมอยู่ในตัวตรวจจับ

เสื้อ สุขภาพ - การสลับเวลาหน่วงขององค์ประกอบลอจิคัล

ความกว้างพัลส์ขั้นต่ำที่ต้องการสำหรับทริกเกอร์ที่กำหนดคือ:

ในการสร้างเครื่องตรวจจับชั้นนำ เราใช้ไมโครวงจร KR1533LA3 ที่มีองค์ประกอบลอจิก 2-AND-NOT 4 รายการ โดยมีเวลาหน่วงเฉลี่ย 8 ns ในกรณีนี้ ระยะเวลาของพัลส์คือ:

ในการเพิ่มระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตของเครื่องตรวจจับขอบนำให้เป็นค่าที่ต้องการ จำเป็นต้องใช้อินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมสี่ตัวที่สร้างบนไมโครวงจร KR1533LA3 ในกรณีนี้วงจรตัวตรวจจับขอบนำจะอยู่ในรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 3.3

รูปที่ 3.3 - วงจรเครื่องตรวจจับขอบนำ

วงจรตัวตรวจจับขอบท้ายทั่วไปมีลักษณะดังแสดงในรูปที่ 3.4

รูปที่ 3.4 - เครื่องตรวจจับขอบตก

แผนภาพไทม์มิ่งที่อธิบายหลักการทำงานของเครื่องตรวจจับขอบท้ายจะแสดงในรูปที่ 3.5

รูปที่ 3.5 - แผนภาพเวลาของเครื่องตรวจจับขอบตก

ในการสร้างเครื่องตรวจจับขอบตก เราใช้ไมโครวงจร KR1533LE1 ที่มีองค์ประกอบลอจิก 2-OR-NOT 4 รายการ โดยมีเวลาหน่วงเฉลี่ย 11 ns ในกรณีนี้ ระยะเวลาของพัลส์คือ:

ระยะเวลาพัลส์เอาท์พุตที่ได้จะน้อยกว่าค่าต่ำสุดที่ต้องการ (3.3) เพื่อให้ได้ระยะเวลาพัลส์เอาท์พุตไม่น้อยกว่าค่าต่ำสุด จำเป็นต้องรวมองค์ประกอบลอจิคัล 4 รายการของไมโครวงจร KR1533LE1 ไว้ในวงจรเครื่องตรวจจับขอบตก วงจรตัวตรวจจับขอบท้ายในกรณีนี้จะมีรูปแบบดังแสดงในรูปที่ 3.6 และระยะเวลาของพัลส์เอาท์พุตจะเท่ากับ:

รูปที่ 3.6 - วงจรตรวจจับขอบต่อท้าย

3.3 การออกแบบเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในการซิงโครไนซ์การทำงานของวงจรอุปกรณ์ รับพัลส์สำหรับการวัดช่วงเวลา พัลส์ที่กำหนดอัตราการส่งข้อมูลลงในช่องทางการสื่อสาร จำเป็นต้องมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่สามารถสร้างพัลส์นาฬิกาด้วยอัตราการทำซ้ำและระยะเวลาพัลส์ที่กำหนด นอกจากนี้ ระยะเวลาของพัลส์เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องเพียงพอในการกระตุ้นให้อุปกรณ์ทั้งหมดทำงานจากพัลส์นั้น

ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกเลือกจากเงื่อนไข:

โดยที่ LCM คือตัวคูณร่วมน้อย

ตามการมอบหมายงานในหลักสูตร ความแม่นยำของการวัด DD คือ 0.1 ms และความเร็วในการส่งข้อมูลในช่องสื่อสารช่องทาง V คือ 600 บิต/วินาที ตามนี้ความถี่ของเครื่องกำเนิดพัลส์นาฬิกาคือ:

เพื่อให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการวัดและความเร็วในการส่งที่กำหนด จึงจำเป็นต้องใช้ความถี่ที่แตกต่างกัน การใช้ตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาสองตัวสามารถแก้ปัญหานี้ได้ แต่ตัวสร้างสัญญาณนาฬิกาทั้งสองตัวจะต้องทำงานพร้อมกัน ซึ่งเป็นเรื่องยาก ดังนั้นในทางปฏิบัติ จะใช้เครื่องกำเนิดและตัวแบ่งความถี่หนึ่งเครื่องเพื่อให้ได้ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ต้องการ อุปกรณ์ที่อยู่ระหว่างการพัฒนาใช้ความถี่สัญญาณนาฬิกาสองความถี่ ดังนั้นจึงใช้ตัวแบ่งความถี่สองตัวที่มีค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งต่างกัน ค่าสัมประสิทธิ์การหารสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้:

ค่าสัมประสิทธิ์การแบ่งตัวแบ่งความถี่คำนวณโดยใช้สูตร 3.9 เท่ากับ:

ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าความถี่ของเครื่องกำเนิดคือ 30 kHz ระยะเวลาการสร้างจะเท่ากับ:

ด้วยรอบการทำงานของพัลส์ที่ 2 ระยะเวลาพัลส์ควรเท่ากับระยะเวลาหยุดชั่วคราว:

วงจรกำเนิดสัญญาณนาฬิกาแสดงในรูปที่ 3.7

รูปที่ 3.7 - วงจรกำเนิดสัญญาณนาฬิกา

ระยะบัฟเฟอร์ในตัวกำเนิดจะปรับปรุงรูปร่างของแรงดันเอาต์พุตและลดอิทธิพลของโหลดที่มีต่อความถี่ในการสร้าง

สูตรคำนวณระยะเวลาของชีพจรและการหยุดชั่วคราวมีดังนี้

เพื่อให้ได้ความถี่ที่กำหนด ความต้านทานของตัวต้านทานและความจุของตัวเก็บประจุจะต้องเท่ากับ:

3.4 ออกแบบตัวแบ่งความถี่

ความจำเป็นในการใช้ตัวแบ่งความถี่ได้รับการพิสูจน์แล้วในส่วนก่อนหน้า ขอแนะนำให้สร้างตัวแบ่งความถี่บนตัวนับตามลำดับโดยใช้ D-flip-flop โดยมีปัจจัยการแปลงที่กำหนดโดยใช้วิธีการถอดรหัสสถานะ

ในการสร้างตัวนับด้วยปัจจัยการแปลงที่กำหนด ตัวนับปกติจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้ D-flip-flop จากนั้นจึงแนะนำการเชื่อมต่อที่ห้ามไม่ให้มีสถานะที่ไม่จำเป็น ควรสังเกตว่ามีความเป็นไปได้ที่จะปิดการใช้งานทั้งสถานะพิเศษแรกและสถานะสุดท้าย

ในการสร้างตัวนับที่มีสถานะไม่มีความเสถียร จำเป็นต้องมี D-flip-flop หากต้องการสร้างตัวนับที่มีปัจจัยการแปลงเป็น 3 คุณต้องมีทริกเกอร์ เราเลือกไมโครวงจร KR1533TM2 ซึ่งมี D-flip-flop 2 ตัวพร้อมอินพุตการติดตั้ง สภาพต้องห้ามจะอยู่ด้านหลังเริ่มตั้งแต่ 3 วงจรแบ่งความถี่แสดงในรูปที่ 3.8 แผนภาพไทม์มิ่งอธิบายหลักการทำงานอยู่ในรูปที่ 3.9

รูปที่ 3.8 - วงจรแบ่งความถี่ด้วย 3

รูปที่ 3.9 - แผนภาพเวลาของตัวแบ่งความถี่ด้วย 3

หากต้องการสร้างตัวแบ่งความถี่เป็น 50 คุณต้องมี D-flip-flop เรามาเลือกไมโครวงจร KR1533TM2 จำนวน 3 ตัว โดยแต่ละวงจรมี D-flip-flop 2 ตัวพร้อมอินพุตการติดตั้ง สถานะต้องห้ามของตัวนับจะตามหลังเริ่มตั้งแต่ 50 รหัสไบนารี่ของหมายเลข 50 คือ 110010 วงจรตัวแบ่งความถี่ด้วย 50 แสดงในรูปที่ 3.10

รูปที่ 3.10 - วงจรแบ่งความถี่ 50

3.5 การสังเคราะห์ตัวนับลบ BCDกับลำดับการนับ 8421+6 บนดี- ทริกเกอร์

ตามการมอบหมายงานในหลักสูตร ตัวนับเลขฐานสองจะต้องสังเคราะห์บน D-flip-flop และต้องมีลำดับการนับที่ระบุตามตัวเลือก งานระบุลำดับการนับ 8421+6 ตามลำดับการนับนี้ รหัสไบนารี่ของหลักทศนิยมจะได้รับในตาราง 3.2

ตารางที่ 3.2 - รหัสทศนิยมไบนารี

หลักทศนิยม	รหัสบีซีดี

ในการสังเคราะห์ตัวนับลบ คุณต้องจัดเตรียมตารางการทำงานของ D-flip-flop ก่อน (ตารางที่ 3.3)

ตารางที่ 3.3 - ตารางการทำงานของ D-flip-flop แบบซิงโครนัส

จากตาราง 3.3 จะเห็นได้ว่าสถานะของอินพุต D ของทริกเกอร์จะถูกเขียนใหม่เป็นเอาต์พุต Q เฉพาะเมื่อมีระดับสูงที่อินพุต C เท่านั้น โดยคำนึงถึงตารางการทำงานของ D-flip-flop ก็คือ เป็นไปได้ที่จะสร้างตารางการทำงานของตัวนับลบ (ตารางที่ 3.4)

ตารางที่ 3.4 - ตารางการทำงานของมิเตอร์ลบ

ขั้นตอนต่อไปในการสังเคราะห์ตัวนับการลบคือการลดฟังก์ชันผลลัพธ์ D 1, D 2, D 3 และ D 4 ให้เหลือน้อยที่สุด สะดวกในการย่อฟังก์ชันเหล่านี้โดยใช้แผนที่ Karnaugh ในการสร้างวงจรตาม Schaeffer จำเป็นต้องลดฟังก์ชันลงตามหน่วย กระบวนการย่อขนาดแสดงไว้ในตารางที่ 3.5 - 3.8

ตารางที่ 3.5 - การลดฟังก์ชัน D 1 ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.6 - การลดฟังก์ชัน D 2 ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.7 - การลดฟังก์ชัน D 3 ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ผลลัพธ์ของการลดฟังก์ชัน D 1, D 2, D 3, D 4 จะต้องถูกแปลงเพื่อสร้างวงจรตาม Schaeffer ผลลัพธ์ของการย่อเล็กสุดและการแปลงฟังก์ชันแสดงไว้ในสูตร 3.16 - 3.19 และฟังก์ชันยืม Z ได้รับใน 3.20

ในการสร้างวงจร คุณจะต้องมีองค์ประกอบ D-flip-flop 4 ชิ้น, 2-AND-NOT และ 3-AND-NOT เราจะใช้ไมโครวงจร KR1533TM2, KR1533LA3 และ KR1533LA4 วงจรของตัวนับเลขฐานสอง-ทศนิยมสังเคราะห์ที่มีลำดับการนับ 8421+6 แสดงไว้ในรูปที่ 3.11 แผนภาพเวลาอธิบายหลักการทำงานแสดงในรูปที่ 3.12

ตารางที่ 3.8 - การลดฟังก์ชัน D 4 ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

รูปที่ 3.11 - วงจรตัวนับทศนิยมไบนารี

รูปที่ 3.12 - แผนภาพเวลาตัวนับ BCD

3.6 การออกแบบอุปกรณ์แสดงผล

อุปกรณ์แสดงผลประกอบด้วยตัวแปลงรหัส รีจิสเตอร์ และตัวบ่งชี้ เพื่อให้ตรงกับการลงทะเบียนกับตัวบ่งชี้คุณต้องใช้องค์ประกอบที่มีความสามารถในการรับน้ำหนักเพิ่มขึ้น สะดวกในการใช้ไมโครวงจร KR1533LN8 เป็นองค์ประกอบดังกล่าวซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบลอจิก 6 รายการที่มีความสามารถในการโหลดเพิ่มขึ้น กระแสสูงสุดสำหรับองค์ประกอบดังกล่าวคือ 24 mA เราใช้ตัวบ่งชี้สีแดง ALS324B เป็นตัวบ่งชี้ พารามิเตอร์หลักแสดงไว้ในตารางที่ 3.9

ตารางที่ 3.9 - พารามิเตอร์ของตัวบ่งชี้ ALS324B

หากต้องการจำกัดกระแสสูงสุดผ่านตัวบ่งชี้ ต้องใช้ตัวต้านทานจำกัด ความต้านทานของตัวต้านทานจำกัดสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร 3.21

คุณอยู่ไหน - แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟไมโครวงจร

คุณ pr - แรงดันตกคร่อมส่วนตัวบ่งชี้;

ฉัน pr - กระแสตรงผ่านส่วนตัวบ่งชี้

การเลือกกระแสไปข้างหน้าผ่านตัวบ่งชี้เท่ากับ 20 mA และรับแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ตรรกะเท่ากับ 0.5 V เราได้รับ:

3.6 .1 การสังเคราะห์ตัวแปลงรหัส

ตามการมอบหมายงานในหลักสูตร ผลการวัดจะต้องมองเห็นได้โดยใช้ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วน ตัวแปลงโค้ดได้รับการออกแบบมาเพื่อควบคุมตัวบ่งชี้เจ็ดส่วนโดยการแปลงโค้ด BCD ให้เป็นโค้ดที่ช่วยให้แสดงผลการวัดได้อย่างถูกต้องโดยใช้ตัวบ่งชี้เจ็ดส่วน

มีหลายวิธีในการสร้างตัวแปลงโค้ด ส่วนย่อยต่อไปนี้จะกล่าวถึงบางส่วน

การสังเคราะห์ตัวแปลงโค้ดตามสมการบูลีน

วิธีการสังเคราะห์ตัวแปลงรหัสนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าแต่ละชุดรหัสที่อนุญาตนั้นเชื่อมโยงกับชุดรหัสเจ็ดหลัก โดยจะแสดงหลักทศนิยมที่เกี่ยวข้องบนตัวบ่งชี้ ต่อไป ฟังก์ชัน a - g ที่ถูกกำหนดไว้ไม่ครบถ้วนจะถูกย่อให้เล็กสุดโดยใช้แผนที่ Carnaugh ทีละหนึ่งและศูนย์ จากนั้นวงจรตัวแปลงโค้ดจะถูกสร้างขึ้นตามพื้นฐานของ Schaeffer และ Pierce ตามลำดับ

ตารางที่ 3.10 แสดงตารางการทำงานของตัวแปลงโค้ด

ตารางที่ 3.10 - ตารางการทำงานของตัวแปลงโค้ด

หลักทศนิยม

การย่อขนาดฟังก์ชัน a - g โดยใช้แผนที่ Carnot แสดงไว้ในตาราง 3.11 - 3.17 และผลลัพธ์ของการย่อเล็กสุดอยู่ในสูตร 3.23 - 3.36

ตารางที่ 3.11 - การลดฟังก์ชัน a ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.12 - การลดฟังก์ชัน b ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.13 - การลดขนาดฟังก์ชันโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.14 - การลดฟังก์ชัน d ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.15 - การลดฟังก์ชัน e ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.16 - การลดฟังก์ชัน f ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

ตารางที่ 3.17 - การลดฟังก์ชัน g ให้เหลือน้อยที่สุดโดยใช้แผนที่ Karnaugh

แผนภาพของตัวแปลงโค้ดตาม Schaeffer แสดงไว้ในรูปที่ 3.13 เมื่อสร้างวงจรจะใช้ไมโครวงจร KR1533LA1, KR1533LA2, KR1533LA3, KR1533LA4

วงจรของตัวแปลงโค้ดแบบเพียร์ซแสดงในรูปที่ 3.14 เมื่อสร้างวงจรจะใช้ไมโครวงจร KR1533LE1, KR1533LE4, KR531LE7

รูปที่ 3.13 - แผนผังของตัวแปลงโค้ดตาม Schaeffer

รูปที่ 3.14 - แผนผังของตัวแปลงโค้ดตาม Schaeffer

การสังเคราะห์ตัวแปลงรหัสตามระบบ ถอดรหัส-เข้ารหัส

การสังเคราะห์ตัวแปลงโค้ดโดยใช้วิธีนี้เกี่ยวข้องกับการใช้ตัวถอดรหัสและตัวเข้ารหัสที่สมบูรณ์ จำนวนเอาต์พุตของตัวถอดรหัสแบบเต็มในกรณีนี้คือ 2 4 =16 และจำนวนอินพุตตัวเข้ารหัสคือ 2 7 =128 งานคือการกำหนดอินพุตของตัวเข้ารหัสที่ต้องเชื่อมต่อเอาต์พุตที่สอดคล้องกันของตัวถอดรหัสเพื่อให้ได้ชุดค่าผสมที่ต้องการที่เอาต์พุต หมายเลขอินพุตตัวเข้ารหัสคำนวณโดยคำนึงถึงน้ำหนักของตัวเลขของรหัสเจ็ดบิตที่ต้องการ ในทางปฏิบัติ วิธีการนี้ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากต้นทุนฮาร์ดแวร์สูง ตาราง 3.18 แสดงหมายเลขอินพุตตัวเข้ารหัสที่สอดคล้องกับหมายเลขเอาต์พุตตัวถอดรหัส แผนภาพของอุปกรณ์ที่พัฒนาจะแสดงในรูปที่ 3.15

ตารางที่ 3.18 - ตารางการทำงานของตัวแปลงโค้ด

ทศนิยม

ตัวเข้ารหัส

รูปที่ 3.15 - ไดอะแกรมของตัวแปลงโค้ดที่ใช้ระบบตัวถอดรหัส-ตัวเข้ารหัส

การสังเคราะห์ตัวแปลงรหัสตาม โปรแกรมได้ เมทริกซ์เชิงตรรกะ

เมทริกซ์ลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้มี ปทางเข้า, เคและองค์ประกอบ ซึ่งเป็นผลลัพธ์ในรูปแบบใด เคยางแนวตั้ง, มหรือองค์ประกอบ ซึ่งเอาต์พุตเชื่อมต่อกับตัวเสริมแบบโมดูโล 2 ที่ทำหน้าที่เป็นอินเวอร์เตอร์ที่มีการควบคุม ผลลัพธ์ของสิ่งเหล่านี้ มอินเวอร์เตอร์คือเอาต์พุตของ PLM เอง แต่ละองค์ประกอบ AND มี 2 ปอินพุทที่ใช้เชื่อมต่อกับบัสสัญญาณอินพุททั้งหมดและการกลับกันของบัสสัญญาณอินพุท จัมเปอร์พิเศษรวมอยู่ในสายสื่อสาร จัมเปอร์เหล่านี้ทำจากวัสดุเฉพาะ (เช่น นิกโครม ผลึกซิลิคอน) หรือในรูปแบบ พื้นที่พิเศษการเปลี่ยนแปลงเพื่อให้สามารถถูกทำลายแบบเลือกสรร (“หมดสภาพ”) เหลือเพียงการเชื่อมต่อที่ผู้บริโภค PLM ต้องการเท่านั้น ใน PLM หลายประเภทผู้บริโภคเองสามารถเผาจัมเปอร์ได้โดยการใช้พัลส์กระแสหรือแรงดันไฟฟ้าของแอมพลิจูดและระยะเวลาที่แน่นอนกับเทอร์มินัลที่เกี่ยวข้องของตัวเรือน

องค์ประกอบ OR ใน PLM เช่นเดียวกับองค์ประกอบ AND มีจัมเปอร์แบบเบิร์นเอาท์ที่อินพุต โดยเชื่อมต่อกับบัสแนวตั้งทั้งหมด หลังจากเบิร์นโปรแกรมเมอร์แล้ว จัมเปอร์ที่ไม่จำเป็นสำหรับองค์ประกอบ OR จะเก็บเฉพาะการเชื่อมต่อในแนวตั้งที่จำเป็นสำหรับผู้บริโภคเท่านั้น การใช้งานทางเทคนิคขององค์ประกอบ OR เป็นเช่นนั้นหลังจากเบิร์นจัมเปอร์ออกแล้ว ระดับศูนย์ลอจิคัลจะถูกจัดเตรียมไว้ที่อินพุตหรือ "ไม่เชื่อมต่อกับสิ่งใดเลย"

ในทำนองเดียวกัน เอาต์พุต OR จะขาดหายไปหรือกลับกันจะถูกตั้งโปรแกรมตามลำดับโดยการเบิร์นหรือปล่อยจัมเปอร์ไว้ที่อินพุตด้านบนขององค์ประกอบ M2

วิธีการดำเนินการทางเทคโนโลยีขององค์ประกอบ AND, OR, M2 และจัมเปอร์แบบทำลายได้อาจแตกต่างกัน จากมุมมองของการออกแบบเชิงตรรกะ สิ่งสำคัญเพียงอย่างเดียวคือผู้ออกแบบวงจรที่ใช้ PLM สามารถทำได้ตามดุลยพินิจของเขา:

ใช้กับองค์ประกอบใด ๆ และการรวมกันของอินพุต PLM หรือการกลับกัน

เชื่อมต่อกับองค์ประกอบใด ๆ หรือการรวมกันของบัสแนวตั้ง (และเอาต์พุต)

สลับเอาต์พุตของ OR ใดๆ

ความสามารถดังกล่าวทำให้ง่ายต่อการใช้งานตัวแปลงโค้ดหรือระบบฟังก์ชันลอจิคัลบน PLM ซึ่งก็คือสิ่งเดียวกัน

มาสร้างตัวแปลงโค้ดตาม PLM กันเถอะ (รูปที่ 3.16)

รูปที่ 3.16 - โครงร่างของตัวแปลงโค้ดเป็น PLM

3. 6.2 การสังเคราะห์รีจิสเตอร์แบบขนานด้วยการรับข้อมูลแบบเฟสเดียว

เพื่อให้ข้อมูลที่แสดงบนตัวบ่งชี้สามารถแสดงได้นานเท่าที่ต้องการและเพื่อกำจัดการแสดงกระบวนการนับพัลส์ด้วยตัวนับ (การกะพริบ) จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ที่จะช่วยให้จัดเก็บข้อมูลได้ ได้รับจากตัวนับทศนิยมไบนารี อุปกรณ์ดังกล่าวเป็นรีจิสเตอร์แบบขนาน จำนวนบิตจะถูกกำหนดโดยจำนวนบิตของข้อมูลที่ผลิตโดยตัวนับ และจำนวนการลงทะเบียนที่ต้องการจะถูกกำหนดโดยจำนวนองค์ประกอบการแสดงผลที่ต้องการ

การเขียนลงรีจิสเตอร์จะต้องกระทำหลังจากการนับพัลส์ด้วยตัวนับทศนิยมฐานสองเสร็จสิ้น ก่อนที่จะเขียน จะต้องตั้งค่ารีจิสเตอร์เป็นค่าเริ่มต้น (ศูนย์)

สะดวกในการใช้ D-flip-flop เพื่อสร้างรีจิสเตอร์ ไมโครวงจร KR1533TM2 เหมาะสำหรับสิ่งนี้ วงจรของรีจิสเตอร์สังเคราะห์แสดงไว้ในรูปที่ 3.17

รูปที่ 3.17 - วงจรรีจิสเตอร์แบบขนาน

3. 7 การออกแบบซีรีย์ขนานตัวแปลง

โหนดของอุปกรณ์ที่กำลังพัฒนานี้ใช้เพื่อส่งข้อมูลไปยังช่องทางการสื่อสาร การเขียนไปยังรีจิสเตอร์จะทำแบบขนาน และเอาต์พุตข้อมูลจะทำตามลำดับ เพื่อป้องกันการเขียนลงรีจิสเตอร์ก่อนสิ้นสุดการนับพัลส์ จะใช้วงจรที่ห้ามการเขียนจนกว่าพัลส์จะปรากฏที่เอาต์พุตของเครื่องตรวจจับขอบตก

ขอแนะนำให้สร้างรีจิสเตอร์บนพื้นฐานของ D-flip-flop จำนวนของพวกเขาถูกกำหนดโดยจำนวนข้อมูลที่ต้องส่งไปยังช่องทางการสื่อสาร ในอุปกรณ์ที่กำลังพัฒนาจำเป็นต้องส่งข้อมูล 16 บิตไปยังช่องทางการสื่อสาร (4 บิตจากแต่ละ 4 ตัวนับ) จากนี้ไปจำนวนฟลิปฟล็อปที่ต้องการคือ 16 การออกแบบรีจิสเตอร์ที่พัฒนาแล้วแสดงไว้ในรูปที่ 3.18

หลักการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้ ก่อนเริ่มการบันทึก ทริกเกอร์ทั้งหมดจะถูกรีเซ็ต เมื่อพัลส์ที่เปิดใช้งานมาถึง ทริกเกอร์จะถูกตั้งค่าเป็นสถานะที่สอดคล้องกับบิตข้อมูลที่ส่ง จากนั้น ข้อมูลจะถูกย้ายไปยังช่องทางการสื่อสาร และเมื่อการถ่ายโอนข้อมูลเสร็จสิ้น ทริกเกอร์การลงทะเบียนทั้งหมดจะถูกตั้งค่าเป็นสถานะศูนย์

รูปที่ 3.18 - วงจรรีจิสเตอร์ Shift

3. 8 การออกแบบอุปกรณ์การจัดการ

ชุดควบคุมได้รับการออกแบบให้ประสานการทำงานของโหนดอุปกรณ์ดิจิทัลได้ทันเวลา งานหลักของชุดควบคุมคือ:

การควบคุมข้อมูลการบันทึกลงในรีจิสเตอร์หน่วยเก็บข้อมูลและรีจิสเตอร์กะ และส่งออกข้อมูลจากข้อมูลเหล่านั้นไปยังตัวบ่งชี้และไปยังช่องทางการสื่อสาร

การควบคุมการถ่ายโอนข้อมูลไปยังช่องทางการสื่อสาร

การถ่ายโอนอุปกรณ์ไปยังสถานะเริ่มต้นเพื่อให้สามารถทำการวัดต่อไปได้

ปัญหาของสัญญาณข้อผิดพลาดเมื่อระยะเวลาของพัลส์ที่วัดได้เกินช่วงการวัด

เพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้เราจะใช้:

ตัวนับการเพิ่มแบบอนุกรมที่มีปัจจัยการแปลง 16 (16 สอดคล้องกับจำนวนข้อมูลที่ส่งไปยังช่องทางการสื่อสาร)

เช่น กุญแจอิเล็กทรอนิกส์ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าตัวนับจะถูกรีเซ็ตและมีการระบุสัญญาณข้อผิดพลาดเมื่อเกิดข้อผิดพลาด เราใช้องค์ประกอบ D-flip-flop และ OR

เราใช้เส้นหน่วงเวลาเพื่อประสานการสลับองค์ประกอบลอจิกตามเวลา

อุปกรณ์รีเซ็ตสำหรับการตั้งค่าตัวนับและทริกเกอร์ให้กลับสู่สถานะดั้งเดิม

3. 8 .1 การสังเคราะห์ตัวนับที่มีปัจจัยการแปลงเป็น 16

ต้องใช้ตัวนับร่วมกับ shift register ในอุปกรณ์ถ่ายโอนข้อมูล ใช้เพื่อกำหนดช่วงเวลาที่ข้อมูลทั้งหมดจะถูกส่งไปยังช่องทางการสื่อสาร นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อตั้งค่าทริกเกอร์การลงทะเบียนทั้งหมดให้เป็นศูนย์และป้องกันการส่งข้อมูลที่ไม่ถูกต้องไปยังช่องทางการสื่อสาร ขอแนะนำให้สร้างตัวนับบน D-flip-flop หากต้องการได้รับปัจจัยการแปลงเป็น 16 คุณต้องใช้ทริกเกอร์ 4 ตัว เราจะใช้ไมโครวงจร KR1533TM2 วงจรของตัวนับผลรวมสังเคราะห์แสดงในรูปที่ 3.19 และแผนภาพเวลาแสดงในรูปที่ 3.20

รูปที่ 3.19 - แผนภาพของตัวนับผลรวมที่มีปัจจัยการแปลงเท่ากับ 16

รูปที่ 3.20 - แผนภาพเวลาของมิเตอร์ที่มีปัจจัยการแปลงเท่ากับ 16

3. 8 .2 การพัฒนาแผนการจำหน่าย

วงจรรีเซ็ตได้รับการออกแบบมาเพื่อรีเซ็ตทริกเกอร์ทั้งหมดที่เป็นส่วนหนึ่งของอุปกรณ์ที่กำลังพัฒนาเมื่อเปิดเครื่อง รวมถึงหลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการวัดและส่งข้อมูลไปยังช่องทางการสื่อสาร ในการสร้างวงจรรีเซ็ต จะสะดวกในการใช้ monostable ที่รีสตาร์ทได้ มันสร้างพัลส์เดียวในช่วงเวลาที่กำหนดเมื่อสัญญาณบางอย่างมาถึงอินพุต ลองใช้ไมโครวงจร KR1533AG3 เป็นตัวสั่นเดี่ยวกัน ช็อตเดียวบนชิปนี้มีอินพุตสามอินพุต: อินพุตเริ่มต้นสองตัว ST1, ST2 และอินพุตการปรับศูนย์ R หนึ่งช็อตสามารถสตาร์ทได้หลายวิธี ในกรณีนี้ สิ่งที่เหมาะสมที่สุดน่าจะเป็นการทริกเกอร์บนขอบบวกที่อินพุต ST2 โดยมีระดับต่ำที่ ST1 และระดับสูงที่อินพุต R แผนภาพวงจรของอุปกรณ์รีเซ็ตจะแสดงในรูปที่ 3.21 แผนภาพไทม์มิ่งอธิบายการทำงาน ดังแสดงในรูปที่ 3.22

ระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างขึ้นจะต้องเพียงพอต่อการรีเซ็ตรีจิสเตอร์ทั้งหมดได้อย่างน่าเชื่อถือ ลองเลือกระยะเวลาเท่ากับ 10 μs ระยะเวลาของพัลส์ที่สร้างโดยเครื่องสั่นเดี่ยวถูกกำหนดโดยสูตร 3.37

ลองเลือกความจุของตัวเก็บประจุเท่ากับ 1,000 pF จากนั้นความต้านทานของตัวต้านทานที่มีระยะเวลาพัลส์ 10 μsจะเป็น 22,000 โอห์ม

รูปที่ 3.21 - รีเซ็ตวงจร

รูปที่ 3.22 - แผนภาพเวลาวงจรรีเซ็ต

3. 8 .3 การพัฒนาเส้นล่าช้า

เส้นหน่วงเวลาได้รับการออกแบบเพื่อหน่วงเวลาสัญญาณการเขียนไปยังรีจิสเตอร์หน่วยเก็บข้อมูลและรีจิสเตอร์กะ สัญญาณการบันทึกเป็นพัลส์จากเครื่องตรวจจับขอบตก การล่าช้าจะต้องกระทำเป็นระยะเวลาหนึ่ง

เราจะสร้างเส้นหน่วงเวลาบนไมโครวงจร KR1533LA3 (องค์ประกอบ NAND) เมื่อสร้างเส้นหน่วงเวลา จำเป็นต้องคำนึงด้วยว่าเครื่องตรวจจับขอบตกจะสร้างพัลส์ระดับต่ำ และพัลส์ที่อนุญาตให้เขียนรีจิสเตอร์จะต้องมี ระดับสูง. เวลาหน่วงขององค์ประกอบหนึ่งคือ 10 ns และเวลาทริกเกอร์คือ 22 ns เพื่อชะลอพัลส์การเขียนไปยังรีจิสเตอร์หน่วยเก็บข้อมูล เราใช้ 5 องค์ประกอบ เวลาล่าช้าจะเป็น:

ในการหน่วงเวลาสัญญาณการเขียนไปยังรีจิสเตอร์กะซึ่งสัมพันธ์กับสัญญาณการเขียนไปยังรีจิสเตอร์หน่วยเก็บข้อมูล จะใช้องค์ประกอบ 6 รายการ เวลาล่าช้าจะเป็น:

แผนภาพชุดควบคุมแสดงในรูปที่ 3.23 แผนผังไทม์มิ่งของมาตรวัดช่วงเวลาอยู่ในรูปที่ 3.24

รูปที่ 3.23 - แผนภาพหน่วยควบคุม

รูปที่ 3.24 - แผนภาพเวลาของมาตรวัดช่วงเวลา

บทสรุป

ในระหว่างการเรียน ได้มีการพัฒนาแผนผังของอุปกรณ์สำหรับการวัดระยะเวลาพัลส์ โดยให้การวัดช่วงเวลาไม่เกิน 1,000 มิลลิวินาที ด้วยความแม่นยำ 0.1 มิลลิวินาที และอัตราการถ่ายโอนข้อมูล 600

เพื่อให้มั่นใจถึงพารามิเตอร์ดังกล่าว หน่วยการทำงานหลักจึงได้รับการออกแบบ:

ชีพจรอดีต;

เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา

วงจรนับพัลส์

บล็อกควบคุม

บล็อกการแสดงผล;

ตัวแปลงรหัสขนานเป็นอนุกรม

บรรณานุกรม

1. Avanesyan G.R., Levshin V.P. วงจรรวม TTL, TTLSH - ม.: วิศวกรรมเครื่องกล, 2536. - 256 น.

2. คุซเนตซอฟ วี.เอ. การวัดทางอิเล็กทรอนิกส์: คู่มือ - M.: Energoatomizdat, 1987. - 512 p.

3. มัลต์เซวา แอล.เอ. พื้นฐานของเทคโนโลยีดิจิทัล - อ.: วิทยุและการสื่อสาร พ.ศ. 2530 - 128 น.

4. แนวทางการทำงานรายวิชาสาขาวิชา “วิศวกรรมวงจรดิจิทัล” ในหัวข้อ “การออกแบบอุปกรณ์ดิจิทัล”

5. มีร์สกี ก.ยา การวัดทางอิเล็กทรอนิกส์ - ม.: วิทยุและการสื่อสาร, 2529 - 440 หน้า

6. โนวิคอฟ ยู.วี. พื้นฐานของวงจรดิจิตอล องค์ประกอบพื้นฐานและแผนภาพ วิธีการออกแบบ - M.: Mir, 2001. - 379 p.

7. ออร์นาดสกี้ พี.พี. การวัดและเครื่องมืออัตโนมัติ - ถึง.; เทคนิค พ.ศ. 2533 - 448 หน้า

8. โพเทมคิน ไอ.เอส. หน่วยการทำงานของระบบอัตโนมัติแบบดิจิทัล - อ.: Energoatomizdat, 1988. - 320 น.

9. Ugryumov E.P. วงจรดิจิตอล - เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก: BHV-Petersburg, 2004. - 528 p.

10. ชิโล วี.แอล. วงจรไมโครดิจิทัลยอดนิยม: Directory - M.: Metallurgy, 1988. - 352 p.

11. Yakubovsky S.V., Nisselson L.I., Kuleshova V.I. วงจรรวมดิจิตอลและอนาล็อก: สารบบ - M.: วิทยุและการสื่อสาร, 1990. - 496 หน้า

12. Pukhalsky G.I. , Novoseltseva G.Ya. การออกแบบอุปกรณ์แยกบนวงจรรวม: คู่มือ - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2533. - 304 หน้า

โพสต์บน Allbest.ru

เอกสารที่คล้ายกัน

การแนะนำไมโครโปรเซสเซอร์และเทคโนโลยีดิจิทัลในอุปกรณ์ควบคุมสำหรับโรงงานอุตสาหกรรม การออกแบบวงจรตัวตรวจจับขอบ เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา อุปกรณ์นับ หน่วยเอาท์พุตไปยังอุปกรณ์ประมวลผล หน่วยบ่งชี้และควบคุม

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 15/05/2555

การออกแบบวงจรดิจิทัลและลอจิคัลเป็นองค์ประกอบหลักของระบบควบคุมและติดตามเรือ ส่วนประกอบหลักของบล็อกไดอะแกรมและอัลกอริธึมการทำงานของอุปกรณ์บันทึกดิจิทัล การสังเคราะห์และย่อขนาดวงจรลอจิก

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 13/05/2552

ลักษณะทั่วไปวงจรดิจิทัลมีข้อดีเหนือวงจรแอนะล็อก การออกแบบมิเตอร์ดิจิตอลพร้อมฟังก์ชันมิเตอร์วัดการไหลแบบเหนี่ยวนำและโวลต์มิเตอร์ แรงดันไฟฟ้ากระแสตรงการพัฒนาแผนภาพการทำงานและโครงสร้าง

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 13/02/2013

การออกแบบนาฬิกาปลุกเพื่อนับเวลาและสร้างสัญญาณ ณ เวลาที่กำหนด การวิเคราะห์แผนผังโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์ การพัฒนาแผนภาพวงจรตามฐานองค์ประกอบที่เลือก การสร้างไดอะแกรมเวลา

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 30/05/2558

การออกแบบอุปกรณ์ที่ทำการแปลงฟูเรียร์อย่างรวดเร็วบนจุดสัญญาณ 512 จุด คำอธิบายสถาปัตยกรรมของโปรเซสเซอร์ DSP ของตระกูล ADSP-219x การใช้ช่องทางการสื่อสารแบบอนุกรม การพัฒนาไดอะแกรมโครงสร้างและการทำงานของอุปกรณ์

งานหลักสูตรเพิ่มเมื่อ 16/01/2556

การออกแบบตัวนับซิงโครนัสพร้อมเอาต์พุตสี่เอาต์พุตที่เปลี่ยนสถานะแบบวนรอบ การแก้ปัญหาการสังเคราะห์เชิงตรรกะของโหนดและบล็อกของคอมพิวเตอร์ดิจิทัล การพัฒนาแผนภาพวงจรโครงสร้าง ฟังก์ชัน และไฟฟ้าของอุปกรณ์ที่กำหนด

ทดสอบเพิ่มเมื่อ 19/01/2014

การออกแบบอัลกอริทึม ตรรกะ และเทคโนโลยีการออกแบบของเครื่องจักรปฏิบัติการ ศึกษาพื้นฐานองค์ประกอบของอุปกรณ์ดิจิทัลที่ง่ายที่สุด การพัฒนาอุปกรณ์ดิจิทัลสำหรับการเรียงลำดับเลขฐานสอง การสังเคราะห์แผนภาพวงจร

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 01/07/2015

วิธีการวัดกระแสและแรงดัน การออกแบบมิเตอร์ไฟฟ้าดิจิตอล กระแสตรง. การเลือกฐานองค์ประกอบของอุปกรณ์ตามแผนภาพวงจรไฟฟ้าและวิธีการติดตั้งองค์ประกอบ การคำนวณประสิทธิภาพเชิงเศรษฐกิจของอุปกรณ์

งานหลักสูตร เพิ่มเมื่อ 21/07/2011

การจำแนกประเภทของดิจิทัล เครื่องมือวัดการพัฒนาแผนภาพบล็อกของอุปกรณ์สำหรับการวัดจังหวะเวลาของสัญญาณ คำอธิบายของไมโครคอนโทรลเลอร์และซอฟต์แวร์พื้นฐาน เครื่องมือฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์สำหรับตรวจสอบและวินิจฉัยอุปกรณ์

วิทยานิพนธ์เพิ่มเมื่อ 10/20/2010

การสร้างแบบจำลองเครื่องวัดช่วงเวลาใน MathCad การประกอบวงจรเครื่องกำเนิดคลื่นสี่เหลี่ยมในสภาพแวดล้อมการเขียนโปรแกรม Electronics WorkBench วัตถุประสงค์และการออกแบบเครื่องตรวจจับข้อบกพร่องล้ำเสียง UD2-12 เครื่องกำเนิดการซิงโครไนซ์พัลส์

มีสองวิธีหลักในการวัดคาบและช่วงเวลา:

ออสซิลโลกราฟี;

การนับทางอิเล็กทรอนิกส์

ช่วงเวลาวัดโดยใช้ออสซิลโลสโคปโดยใช้ออสซิลโลแกรมของแรงดันไฟฟ้าที่กำลังทดสอบโดยใช้การกวาดเชิงเส้น เนื่องจากข้อผิดพลาดที่สำคัญในการนับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลา รวมถึงเนื่องจากความไม่เชิงเส้นของการสแกน ข้อผิดพลาดทั้งหมดในการวัดช่วงเวลาจึงมีเพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ ข้อผิดพลาดที่เล็กกว่าอย่างเห็นได้ชัดคือลักษณะของมิเตอร์ช่วงเวลาพิเศษพร้อมการสแกนแบบเกลียว

ในปัจจุบัน วิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือวิธีการนับแบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการวัดระยะเวลาและช่วงเวลา สิ่งสำคัญคือ:

วิธีการวัดช่วงเวลาแบบดิจิทัล

วิธีการประมาณค่า

วิธีเวอร์เนียร์

วิธีการวัดช่วงเวลาแบบดิจิทัล

หลักการวัดคาบของสัญญาณฮาร์มอนิกแบบดิจิทัลโดยใช้เครื่องวัดความถี่แบบดิจิทัลแสดงไว้ในรูปที่ 1 ตามตาราง 17.1 ซึ่งแสดงบล็อกไดอะแกรมของอุปกรณ์ในโหมดการวัดคาบของการสั่นฮาร์มอนิกและไดอะแกรมกำหนดเวลาที่สอดคล้องกับการทำงานของอุปกรณ์

การวัดช่วงเวลา ต xวิธีดิจิทัลจะขึ้นอยู่กับการเติมพัลส์ตามด้วยช่วงเวลามาตรฐาน ต โอและการนับจำนวน ม เอ็กซ์แรงกระตุ้นเหล่านี้

องค์ประกอบทั้งหมดของอุปกรณ์และการทำงานของอุปกรณ์ได้รับการวิเคราะห์ในเรื่องที่เกี่ยวข้องกับการวัดความถี่ องค์ประกอบโครงสร้างของเครื่องกำเนิดความถี่อ้างอิงเมื่อทำการวัดคาบจะกล่าวถึงด้านล่าง

ข้าว. 3.6วิธีการวัดช่วงเวลาแบบดิจิทัล: a - แผนภาพบล็อก; ข - ไดอะแกรมเวลา

สัญญาณฮาร์มอนิก คาบ ต xซึ่งต้องวัดหลังจากผ่านอุปกรณ์อินพุตแล้ว วู (ยู 1 - สัญญาณเอาท์พุต วู)และเครื่องสร้างชีพจร F2แปลงเป็นลำดับของพัลส์สั้น ๆ ยู 2 กับช่วงเวลาเดียวกัน ในอุปกรณ์สร้างและควบคุม UFU จะมีการสร้างพัลส์แฟลชขึ้นมา และ ชม. รูปทรงสี่เหลี่ยมและระยะเวลา ต xมาถึงอินพุตตัวใดตัวหนึ่งของตัวเลือกชั่วคราว ดวงอาทิตย์.พัลส์สั้นจะจ่ายให้กับอินพุตที่สองของตัวเลือกนี้ ยู 4 ด้วยระยะเวลาการเดินทางที่เป็นแบบอย่าง ต โอ , สร้างขึ้นโดยเครื่องไส F1จากการสั่นของเครื่องกำเนิดความถี่อ้างอิง โกช.

ตัวเลือกเวลา ดวงอาทิตย์ผ่านไปยังเคาน์เตอร์ ระดับกลาง ม เอ็กซ์นับพัลส์ ยู 4 ชั่วระยะเวลาหนึ่ง ต xเท่ากับระยะเวลาของชีพจรแฟลช และ ชม.. ระยะเวลาที่วัด ต xดังต่อไปนี้จากรูป 17.1, ข

ต x = ม เอ็กซ์ ต โอ + Δ ที ง , (3.6)

ที่ไหน Δ ที ง = Δ ที ถึง – Δ ที n- ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างโดยรวม Δ ที n และ Δ ที ถึง- ข้อผิดพลาดในการพิจารณาดุลยพินิจของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของงวด ต เอ็กซ์ .

โดยไม่คำนึงถึงข้อผิดพลาดในสูตร (17.1) Δ ที งจำนวนพัลส์ที่เคาน์เตอร์ได้รับ ม เอ็กซ์ = ต x /ต โอและระยะเวลาที่วัดได้จะเป็นสัดส่วน ม เอ็กซ์

ต x = ม เอ็กซ์ ต โอ . (3.7)

รหัสเอาท์พุทตัวนับ ระดับกลาง,ส่งออกไปยังอุปกรณ์อ่านข้อมูลดิจิทัล TsOU,สอดคล้องกับจำนวนพัลส์การนับที่มันนับ ม เอ็กซ์และการอ่าน TsOU- ระยะเวลา ต xเนื่องจากระยะเวลาการนับพัลส์ซ้ำ และ 5 ถูกเลือกจากความสัมพันธ์ ต โอ = 1 - n, ที่ไหน ป - จำนวนเต็ม. เช่น เมื่อใด ป = 6 TsOUแสดงตัวเลข ม เอ็กซ์ , ช่วงเวลาที่เหมาะสม ต x, แสดงเป็น μs

ข้อผิดพลาดในการวัดระยะเวลา ต xเช่นเดียวกับการวัดความถี่มี องค์ประกอบที่เป็นระบบและสุ่ม.

องค์ประกอบที่เป็นระบบขึ้นอยู่กับความมั่นคง δ กิโลวัตต์ความถี่อ้างอิง โกช(คริสตัลออสซิลเลเตอร์ของเขา) และ สุ่มพิจารณาจากข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างเป็นหลัก Δ ที งกล่าวถึงข้างต้น สะดวกในการคำนึงถึงค่าสูงสุดของข้อผิดพลาดนี้โดยการเปลี่ยนแปลงจำนวนพัลส์การนับที่เท่ากัน ม เอ็กซ์โดย ±1

โดยที่ ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างสัมบูรณ์สูงสุด สามารถกำหนดได้จากผลต่างของค่าช่วงเวลาสองค่า ต xได้จากสูตร (17.2) ด้วย ม เอ็กซ์± 1 และ ม เอ็กซ์และเท่ากับ Δ ต x = ± ต โอ .

ที่สอดคล้องกัน ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์สูงสุด

δ = ± Δ ต x /ต x = ± 1/ ม เอ็กซ์= ±1/( ต x ฉ โอ),

ที่ไหน ฉ โอ = 1/ต โอ- ค่าความถี่อ้างอิงของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โกช.

ข้อผิดพลาดในการวัดยังได้รับผลกระทบจากสัญญาณรบกวนในช่องสร้างพัลส์ของแฟลชด้วย และ 3 และนับชีพจร และ 4 (รูปที่ 17.1, ก)การแนะนำการปรับตำแหน่งชั่วคราวตามกฎหมายสุ่ม อย่างไรก็ตาม ในอุปกรณ์จริงที่มีอัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนสูง ข้อผิดพลาดในการวัดเนื่องจากอิทธิพลของเสียงรบกวนนั้นมีน้อยมากเมื่อเทียบกับข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง

ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ทั้งหมดในการวัดงวดถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์โดยใช้สูตร

(3.8)

จากนิพจน์ (17.3) เป็นไปตามนั้นเนื่องจากข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง ข้อผิดพลาดในการวัดระยะเวลาต x เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อมันลดลง

ความแม่นยำในการวัดที่เพิ่มขึ้นสามารถทำได้โดยการเพิ่มความถี่ ฉ โอเครื่องกำเนิด (โดยการคูณความถี่ของออสซิลเลเตอร์ควอตซ์ด้วย กู่ครั้ง) เช่น โดยการเพิ่มจำนวนพัลส์การนับ ม เอ็กซ์เพื่อจุดประสงค์เดียวกัน จะมีการนำตัวแบ่งความถี่ของสัญญาณที่กำลังศึกษาด้วยสัมประสิทธิ์การหารเข้าสู่วงจรหลังจากอุปกรณ์อินพุต ถึง(ในรูปที่ 17.1, กไม่แสดง) สิ่งนี้จะทำการวัด ถึงระยะเวลา ต เอ็กซ์และใน ถึงครั้งที่ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างสัมพันธ์ลดลง

ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างสามารถลดลงได้โดย วิธีการวัดที่มีการสังเกตหลายครั้ง. อย่างไรก็ตาม วิธีนี้จะทำให้เวลาในการวัดเพิ่มขึ้นอย่างมาก ในเรื่องนี้ ได้มีการพัฒนาวิธีการที่ช่วยลดข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างโดยใช้เวลาในการวัดเพิ่มขึ้นน้อยลงอย่างมาก ซึ่งรวมถึง: วิธีการประมาณค่า, วิธีเวอร์เนียร์

เครื่องวัดความถี่ดิจิตอลใช้วิธีการนับโดยตรง

วิธีการวัดความถี่แบบดิจิทัล (การนับแบบไม่ต่อเนื่อง) ถูกนำมาใช้ในเครื่องวัดความถี่การนับอิเล็กทรอนิกส์แบบดิจิทัล อุปกรณ์เหล่านี้ใช้งานง่าย มีช่วงความถี่ที่วัดได้กว้าง (ตั้งแต่หลายเฮิรตซ์ไปจนถึงหลายร้อยเมกะเฮิรตซ์) และช่วยให้คุณได้รับผลการวัดที่มีความแม่นยำสูง (ข้อผิดพลาดในการวัดความถี่สัมพัทธ์ 10-610-9)

เครื่องวัดความถี่ดิจิตอลเป็นอุปกรณ์มัลติฟังก์ชั่น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับโหมดการทำงาน ไม่เพียงแต่สามารถวัดความถี่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงช่วงเวลาด้วย (ระยะเวลาของการทำซ้ำของสัญญาณเป็นระยะ)

หลักการวัดความถี่ของสัญญาณฮาร์มอนิกโดยใช้วิธีดิจิทัลอธิบายไว้ในรูปที่ 8 ซึ่งแสดงแผนภาพบล็อกของเครื่องวัดความถี่ดิจิตอลในโหมดการวัดความถี่และแผนภาพเวลาสำหรับการทำงาน

สัญญาณฮาร์มอนิกที่กำลังศึกษาซึ่งมีความถี่ fX จะถูกป้อนไปยังอุปกรณ์อินพุต (ID) ซึ่งจะขยายหรือลดทอนให้เป็นค่าที่จำเป็นสำหรับการทำงานของอุปกรณ์มิเตอร์ความถี่ที่ตามมา (รูปที่ 8a)

สัญญาณฮาร์มอนิก u1 (รูปที่ 8b) ที่นำมาจากเอาท์พุตของคอมพิวเตอร์จะจ่ายให้กับพัลส์เชปเปอร์ตัวแรก (Ф1) ซึ่งจะแปลงเป็นลำดับของพัลส์ยูนิโพลาร์สั้น u2 ตามด้วยคาบ TX = 1/fX และเรียกว่า นับได้

ยิ่งไปกว่านั้น ขอบนำของพัลส์เหล่านี้เกือบจะตรงกับช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงของสัญญาณ u1 ผ่านค่าศูนย์บนแกนเวลาเมื่อมันเพิ่มขึ้น ไดรเวอร์ F1 ประกอบด้วยลิมิตแอมพลิฟายเออร์และตัวเปรียบเทียบ (ทริกเกอร์ Schmitt)

การนับพัลส์ u2 จะมาถึงหนึ่งในอินพุตของตัวเลือกเวลา (TS) ซึ่งอินพุตที่สองนั้นจ่ายมาจากอุปกรณ์สร้างและอุปกรณ์ควบคุม (UFU) แฟลช --- ชีพจรยู3 รูปร่างสี่เหลี่ยมและระยะเวลาที่สอบเทียบทีโอทีเอ็กซ์. ช่วงเวลาที่เรียกว่า TO นับเวลา (“ ประตูชั่วคราว") ตัวเลือกเวลาจะเปิดขึ้นพร้อมกับแฟลชพัลส์ u3 และในช่วงเวลานั้นจะส่งกลุ่ม (แพ็กเก็ต) ของพัลส์ u2 ไปยังอินพุตของตัวนับ (MF) เป็นผลให้แพ็กเก็ตของพัลส์ NX u4 มาถึงที่เคาน์เตอร์ จากรูปที่ 8b เป็นไปตามนั้น

ถึง = NX TX - ΔtH + ΔtK = NX TX - Δtd, (2.4)

โดยที่ ΔtH และ ΔtK - ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลา TO ซึ่งเกิดจากตำแหน่งสุ่มของพัลส์แฟลชที่สัมพันธ์กับพัลส์ทริกเกอร์ u2 ∆tд = ∆tH - ∆tK - ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างโดยรวม

หากละเลยข้อผิดพลาด Δtд ใน (2.4) เราพบว่าจำนวนพัลส์ในแพ็กเก็ต NX = To/TX = To fX ดังนั้น ความถี่ที่วัดได้จะเป็นสัดส่วนกับจำนวนพัลส์นับที่มาถึงตัวนับ:

fX =NX/ถึง (2.5)

ในการสร้างพัลส์แฟลช อุปกรณ์ UFU จะได้รับพัลส์สั้นที่มีระยะเวลาถึง (ไม่แสดงในรูปเพื่อความง่าย) จากวงจรที่มีเครื่องกำเนิดความถี่อ้างอิง (RFG) และพัลส์เชปเปอร์ตัวที่สอง (P2) ซึ่งคล้ายกับเชปเปอร์ F1 . HF มีออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ของความถี่อ้างอิง fHF และตัวแบ่งความถี่ 10 วันพร้อมค่าสัมประสิทธิ์การแบ่ง CD (ในแต่ละทศวรรษจะลดความถี่ fHF ลงสิบเท่า) คาบของพัลส์ที่เอาท์พุตของเชเปอร์ F2 และระยะเวลาของพัลส์แฟลชจะเท่ากับคาบของสัญญาณที่เอาท์พุตของตัวแบ่งความถี่ กล่าวคือ ถึง = KD/fKV; ดังนั้นนิพจน์ (2.5) จึงสามารถแสดงเป็น

fX = NX fKV/KD (2.6)

อัตราส่วน fKV/KD สามารถเปลี่ยนแปลงได้แยกกันโดยการเปลี่ยนแปลงซีดี เช่น โดยการเปลี่ยนจำนวนทศวรรษของตัวแบ่ง D (หวีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า)

ตัวนับนับพัลส์ NX และส่งออกรหัส (ไบนารี) ที่เกี่ยวข้องไปยังอุปกรณ์อ่านข้อมูลดิจิทัล (DCU) อัตราส่วน fKV/KD ถูกเลือกเท่ากับ 10n Hz โดยที่ n คือจำนวนเต็ม ในกรณีนี้ COU จะแสดงหมายเลข NX ที่สอดคล้องกับความถี่ที่วัดได้ fX ในหน่วยที่เลือก ตัวอย่างเช่น หากเลือก n = 6 โดยการเปลี่ยนแผ่นซีดี หมายเลข NX ที่แสดงบน DOC จะสอดคล้องกับความถี่ fX ที่แสดงเป็น MHz

โหมดการทำงานแบบวนรอบของมิเตอร์ความถี่ถูกกำหนดโดย UFU และก่อนเริ่มการวัดแต่ละครั้ง UFU จะรีเซ็ตการอ่านค่าตัวนับให้เป็นศูนย์

ข้อผิดพลาดในการวัดความถี่ fX มี อย่างเป็นระบบและสุ่มส่วนประกอบ

อย่างเป็นระบบส่วนประกอบส่วนใหญ่มีสาเหตุมาจากความไม่เสถียรของอุณหภูมิของความถี่ของควอตซ์ออสซิลเลเตอร์ fKV มันถูกลดลงโดยการปรับอุณหภูมิควอตซ์หรือโดยการใช้องค์ประกอบชดเชยความร้อนในเครื่องกำเนิดควอตซ์

สุ่มส่วนประกอบถูกกำหนดไว้ ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง ΔtД = ΔtH - ΔtK

เนื่องจากไม่มีการซิงโครไนซ์ซึ่งกันและกันของพัลส์แฟลช (“time gate”-To) และพัลส์การนับ ข้อผิดพลาด ΔtH และ ΔtK ซึ่งกำหนดในรูปที่ 8b ตำแหน่งของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของพัลส์แฟลชระหว่างพัลส์นับสองอันที่อยู่ติดกัน สามารถเกิดขึ้นได้ทันเวลาโดยมีค่าความน่าจะเป็นเท่ากันตั้งแต่ศูนย์ถึงถึง ดังนั้นข้อผิดพลาด ΔtH และ ΔtK จึงเป็นแบบสุ่มและกระจายไป กฎหมายที่เหมือนกัน

เนื่องจากข้อผิดพลาดเหล่านี้มีความเป็นอิสระ ข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่างทั้งหมด ΔtД จึงมีการกระจายไป กฎหมายสามเหลี่ยมด้วยค่าจำกัด ±ถึง

ข้อผิดพลาดในการวัดความถี่สัมพัทธ์

(2.7)

โดยที่ข้อผิดพลาดในการนับพัลส์สัมพัทธ์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของเวลาในการวัดถึง (“ประตูเวลา”) และระยะเวลาของสัญญาณทดสอบ TX (ดูรูปที่ 8, b) ในขณะที่ข้อผิดพลาดในการนับพัลส์สัมบูรณ์สูงสุด ΔNX ไม่เกินหนึ่ง พัลส์ ΔNX = ± 1 ซึ่งกำหนดหลักที่มีนัยสำคัญน้อยที่สุดของบัญชี

ค่าขององค์ประกอบข้อผิดพลาดที่สอง ถูกกำหนดโดยความไม่เสถียรของความถี่ของออสซิลเลเตอร์ควอตซ์ภายในและเป็นค่าลำดับ 10-7

ดังนั้นข้อผิดพลาดในการวัดสัมพัทธ์สูงสุด (เป็น%) โดยคำนึงถึง (2.5) คือ

จากข้อ (2.8) ข้อผิดพลาดสัมพัทธ์ในการวัดความถี่ของสัญญาณที่กำลังศึกษา สิ่งอื่นๆ ทั้งหมดจะเท่ากัน ขึ้นอยู่กับค่าของมัน ข้อผิดพลาดในการวัดความถี่สัมพัทธ์มีขนาดเล็กเมื่อวัดความถี่สูงและมีขนาดใหญ่เมื่อวัดความถี่ต่ำ

ตัวอย่าง:ถ้า fX = 10 MHz, ถึง = 1c แล้ว δf = 2·10-5%; ถ้า fX = 10 Hz ถึง = 1c แล้ว δf = 10%

ดังนั้น เมื่อทำการวัดความถี่สูง ข้อผิดพลาดส่วนใหญ่เกิดจากความไม่เสถียรของออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ และเมื่อทำการวัดความถี่ต่ำ ก็เกิดจากข้อผิดพลาดในการสุ่มตัวอย่าง เพื่อลดข้อผิดพลาดในการวัดความถี่ต่ำ จำเป็นต้องเพิ่มเวลาในการวัดเป็น โดยการเพิ่มปัจจัยการแบ่งซีดีของตัวแบ่งความถี่ของตัวแบ่งความถี่ หรือใช้ตัวคูณที่ทำให้สามารถเพิ่มความถี่ที่วัดได้ 10n เท่า หรือเปลี่ยนจากการวัดความถี่ของสัญญาณที่ศึกษาไปเป็นการวัดคาบ TX แล้วคำนวณค่าความถี่ที่วัดได้ตามมาด้วยสูตร fX = 1/TX

ออสซิลโลกราฟี;

ดิจิทัล.

วิธีการวัดช่วงเวลาแบบดิจิทัล ได้แก่:

วิธีการนับตามลำดับ

วิธีการจับคู่ล่าช้า

วิธีเวอร์เนียร์

วิธีการที่มีการแปลงขั้นกลาง

ให้เราพิจารณาคุณสมบัติของวิธีการวัดแต่ละวิธีที่ระบุไว้

รูปที่ 1.1 - แผนภาพเวลาสำหรับวิธีการนับตามลำดับ

ก) พัลส์ของลำดับการหาปริมาณ

b) พัลส์ที่กำหนดจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาที่วัด

c) ควบคุมแรงกระตุ้น;

d) พัลส์ที่อินพุตตัวเลือก

รูปที่ 1.2 - แผนภาพการทำงานของตัวแปลงการนับแบบอนุกรม

วิธีเวอร์เนียร์. วิธีเวอร์เนียพบการประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวางในเทคนิคการวัดช่วงเวลา ทั้งในฐานะวิธีการลดข้อผิดพลาดของตัวแปลงการนับแบบเรียงลำดับ และเป็นวิธีการอิสระในการสร้างอุปกรณ์ตรวจวัดบางชนิด

รูปที่ 1.3 - แผนภาพการทำงานของเครื่องวัดช่วงเวลาโดยใช้วิธีเวอร์เนีย

ฉ = (n-1)/n,

ช่วงเวลาที่วัดได้ f การวัดสามารถแสดงเป็น

F วัด =(N-N n) f 0 + N n Df n, (1.1)

โดยที่ N คือการอ่านค่าตัวนับคร่าวๆ

N n - การอ่านตัวนับที่แม่นยำ

Df n - ระยะพิทช์ของเวอร์เนียร์เท่ากับ f 0 /n

ความเสถียรของความถี่สูงของลำดับเวอร์เนียร์

ความเสถียรสูงของพารามิเตอร์พัลส์ของทั้งสองซีเควนซ์

ความละเอียดสูงของวงจรบังเอิญ

พัลส์หยุดจะส่งทริกเกอร์กลับไปยังตำแหน่งเดิม วงจรบังเอิญ 2 จะปิด และวงจรบังเอิญ 1 จะเปิดขึ้น พัลส์หยุดจะมาถึงตัวแปลงแอมพลิจูดเวลาพร้อมกันและทริกเกอร์ พัลส์แรกจากเอาต์พุตของวงจรบังเอิญ 1 จะหยุดตัวแปลง ในกรณีนี้พัลส์จะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของตัวแปลงซึ่งแอมพลิจูดจะเป็นสัดส่วนกับระยะเวลาของช่วงเวลาระหว่างสองพัลส์ - หยุดและพัลส์แรกจากเอาต์พุตของวงจรบังเอิญ 1 เช่น สัดส่วนกับส่วน ฟ.2. ตัวแปลงแอมพลิจูดเวลาที่ใช้กันมากที่สุดคือเครื่องกำเนิดแรงดันไฟฟ้าแบบฟันเลื่อยเชิงเส้นซึ่งควบคุมโดยพัลส์สองตัว - เริ่มต้นและหยุด

ถัดไป พัลส์จากเอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์จะถูกป้อนไปยังอินพุตของเครื่องวิเคราะห์แอมพลิจูดแบบ n-channel ในกรณีที่ง่ายที่สุด เครื่องวิเคราะห์แอมพลิจูดสามารถสร้างในรูปแบบของอินทิกรัลดิสคริมิเนเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน n ตัว โดยมีเกณฑ์การแบ่งแยกซึ่งมีระยะห่างเท่ากัน ขึ้นอยู่กับแอมพลิจูดของพัลส์ที่เอาต์พุตของคอนเวอร์เตอร์ เอาต์พุตของเครื่องวิเคราะห์จะสร้างสัญญาณประเภทใดประเภทหนึ่ง (ประเภทของสัญญาณขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องวิเคราะห์ที่ใช้) โดยนำข้อมูลเกี่ยวกับระยะเวลาของช่วงเวลา ฟ.2. สัญญาณนี้จะถูกส่งไปยังหน่วยถอดรหัสและแสดงผล

สำหรับช่วงเวลาที่วัดได้คุณสามารถเขียนได้

ฉ วัด = Nf 0 /k,

โดยที่ N คือจำนวนพัลส์ที่บันทึกโดยตัวนับ

มีสองวิธีหลักในการวัดคาบและช่วงเวลา: การนับแบบออสซิลโลแกรมและการนับแบบอิเล็กทรอนิกส์

ในปัจจุบัน วิธีที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุดคือวิธีการนับแบบอิเล็กทรอนิกส์สำหรับการวัดระยะเวลาและช่วงเวลา เมื่อวัดช่วงเวลาที่สั้นมาก วิธีการแปลงจะสะดวก ตามวิธีการเหล่านี้ ตัวคูณช่วงเวลา ได้ถูกสร้างขึ้น - อุปกรณ์ที่ทำให้สามารถขยายช่วงเวลาที่วัดได้ตามจำนวนครั้งที่กำหนด ตัวคูณมักใช้ร่วมกับอุปกรณ์นับอิเล็กทรอนิกส์

10.1 เครื่องวัดเวลาแบบอิเล็กทรอนิกส์

แผนภาพบล็อกของเครื่องวัดช่วงเวลาแสดงไว้ในรูปที่ 1 6.1, . แรงดันไฟฟ้าภายใต้การศึกษา U x 1 และ U x 2 จะถูกส่งผ่านสองช่องทางไปยังอุปกรณ์ขึ้นรูป เมื่อแรงดันไฟฟ้าเหล่านี้ถึงระดับอ้างอิง U 01 และ (U 02) พัลส์สั้น U H และ U K จะปรากฏที่เอาต์พุตของอุปกรณ์ขึ้นรูปซึ่งสอดคล้องกับจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาที่วัด Tx พัลส์เหล่านี้ทำหน้าที่กระตุ้นทริกเกอร์ พัลส์เอาต์พุตซึ่งจะปลดล็อคตัวเลือกสำหรับเวลา Tx

ในช่วงระยะเวลาของพัลส์ ตัวนับจะบันทึกการนับพัลส์ด้วยช่วงเวลาที่ทราบ T 0 ที่มาจากเครื่องกำเนิด

หมายเลข N ของพวกเขาเป็นสัดส่วนกับช่วงเวลาที่วัดและอ่านจากอุปกรณ์อ่าน

วงจรมิเตอร์วัดระยะเวลาแตกต่างจากที่พิจารณาในเรื่องที่ว่าพัลส์ของจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของช่วงเวลาเท่ากับระยะเวลาการทำซ้ำของแรงดันไฟฟ้าที่กำลังศึกษานั้นจะเกิดขึ้นในช่องสัญญาณเดียว และไม่มีวงจรเจเนอเรชั่นที่สอง

ระยะเวลาของการนับพัลส์ T 0 ถูกเลือกเป็นผลคูณของ 10 - k, s โดยที่ k คือจำนวนเต็ม

องค์ประกอบที่เป็นระบบของความไม่แน่นอนของการนับพัลส์สามารถลดลงได้โดยการปรับความถี่ของเครื่องกำเนิดเป็นระยะ

ข้อผิดพลาดที่ไม่ต่อเนื่อง เพื่อลดมันคุณควรเพิ่มความถี่ของเครื่องกำเนิดซึ่งค่าสูงสุดจะถูก จำกัด ด้วยความเร็วของตัวนับที่ใช้ ในปัจจุบัน มิเตอร์ที่มีวางจำหน่ายทั่วไปที่ดีที่สุดนั้นทำงานได้ถึงความถี่หลายร้อยเมกะเฮิรตซ์ ข้อผิดพลาดความไม่ต่อเนื่องสามารถลดลงได้บ้างโดยใช้เครื่องกำเนิดพัลส์แบบนับพร้อมการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าช็อต ซึ่งกระตุ้นโดยพัลส์ UH

หากอุปกรณ์ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดเวลาหน่วงในอุปกรณ์ที่ทดสอบ ก็สามารถซิงโครไนซ์พัลส์เริ่มต้นของช่วงเวลากับพัลส์การนับได้ ตัวแบ่งความถี่ที่ถูกกระตุ้นโดยการนับพัลส์จะถูกนำมาใช้ในมิเตอร์ช่วงเวลา พัลส์จากเอาต์พุตตัวแบ่งจะเริ่มต้นอุปกรณ์ที่กำลังศึกษา เนื่องจากความไม่แน่นอนของการหน่วงเวลาในตัวแบ่ง จึงไม่สามารถกำจัดข้อผิดพลาดในการเริ่มต้นได้อย่างสมบูรณ์

สามารถปรับปรุงความแม่นยำในการวัดได้อย่างมากโดยใช้วิธีการพิเศษที่กล่าวถึงด้านล่างนี้

หากช่วงเวลาที่วัดซ้ำ ข้อผิดพลาดความไม่ต่อเนื่องสามารถลดลงได้โดยการเพิ่มช่วงเวลาที่วัดเป็นจำนวนเต็มหรือโดยการวัดหลายครั้ง

10.2 การวัดความถี่

การวัดความถี่ถือเป็นปัญหาที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งที่แก้ไขได้ในวิศวกรรมวิทยุ สามารถวัดความถี่ได้ด้วยความแม่นยำสูงมาก ดังนั้นวิธีการวัดพารามิเตอร์ต่าง ๆ ด้วยการแปลงเบื้องต้นเป็นความถี่และการวัดค่าหลังจึงแพร่หลาย

วิธีการหลักในการวัดความถี่มีดังนี้ การนับทางอิเล็กทรอนิกส์ การชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุ การเปรียบเทียบความถี่ที่วัดได้กับความถี่อ้างอิง ตลอดจนการใช้วงจรพาสซีฟแบบเลือกสรร

วิธีการนับทางอิเล็กทรอนิกส์ประกอบด้วยการนับจำนวนงวดของความถี่ที่ไม่รู้จักในช่วงเวลามาตรฐานด้วยตัวนับอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งความเร็วจะถูกจำกัดด้วยช่วงความถี่ที่วัดได้ 100...500 MHz จะต้องแปลงความถี่สูง โดยลดความถี่ลงจนถึงขีดจำกัดที่ระบุ เครื่องวัดความถี่ดิจิตอลช่วยให้คุณได้รับข้อผิดพลาดในการวัดความถี่สัมพัทธ์ที่ 10 -11 หรือน้อยกว่า ครอบคลุมถึงหลายร้อยกิกะเฮิรตซ์

วิธีการชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุประกอบด้วยการวัดค่าเฉลี่ยของประจุหรือกระแสคายประจุของตัวเก็บประจุ ซึ่งแปรผันตามความถี่ของการสั่นที่วัดได้ วิธีนี้เหมาะสำหรับการวัดความถี่สูงถึงหลายร้อยกิโลเฮิรตซ์โดยมีข้อผิดพลาดประมาณ 1%

การวัดความถี่โดยการเปรียบเทียบกับการอ้างอิงสามารถทำได้ในช่วงความถี่ที่หลากหลาย รวมถึงความถี่ไมโครเวฟด้วย ข้อผิดพลาดในการวัดขึ้นอยู่กับข้อผิดพลาดในการกำหนดความถี่อ้างอิงเป็นหลักและอาจสูงถึง 10 -13

การวัดความถี่โดยใช้วงจรพาสซีฟแบบเลือก: วงจรเรโซแนนซ์และตัวสะท้อนเสียงลงมาเพื่อปรับวงจรให้เป็นเรโซแนนซ์ ค่าของความถี่ที่วัดได้จะถูกอ่านจากสเกลขององค์ประกอบการปรับแต่ง ข้อผิดพลาดในการวัดสูงถึง 10 -4

ดังนั้นผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุดจะได้มาจากวิธีการนับและเปรียบเทียบอิเล็กตรอนซึ่งเกิดจากการมีมาตรฐานความถี่ควอนตัม ตัวอย่างที่ดีที่สุดซึ่งมีคุณลักษณะความไม่เสถียรของความถี่สูงถึง 10 -13 . ตัวอย่างเช่น มาตรฐานความถี่ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยอุตสาหกรรมทำให้สามารถรับความถี่ที่เป็นแบบอย่างที่มีความไม่เสถียร 5 ... 10 -13 ต่อวัน

การดำเนินการวัดที่แม่นยำไม่เพียงแต่ต้องอาศัยความรู้เท่านั้น ค่าเล็กน้อยความถี่ที่เป็นแบบอย่าง แต่ยังมีพารามิเตอร์อื่น ๆ ที่แสดงถึงความไม่เสถียรด้วย

10.3 วิธีการนับความถี่ทางอิเล็กทรอนิกส์

วิธีการนับแบบอิเล็กทรอนิกส์จะขึ้นอยู่กับการนับจำนวนพัลส์ด้วยความถี่การทำซ้ำที่ไม่ทราบ fx บนช่วงเวลาที่ทราบซึ่งมีระยะเวลาคงที่ แผนภาพบล็อกแบบง่ายของเครื่องวัดความถี่ (รูปที่ 8.2, a) คล้ายกับแผนภาพของเครื่องวัดช่วงเวลา

ความถี่ของออสซิลเลเตอร์แบบควอตซ์ถูกเลือกเท่ากับ n*10 k Hz โดยที่ k คือจำนวนเต็ม และค่าของสัมประสิทธิ์การหาร n เป็นผลคูณของสิบ ดังนั้นจำนวนพัลส์ที่บันทึกโดยตัวนับ N จึงสอดคล้องกับค่าของความถี่ที่วัดได้ในหน่วยที่เลือก ค่า f 0 ถูกอ่านจากอุปกรณ์อ่านของอุปกรณ์

การวัดความถี่โดยการชาร์จและการคายประจุตัวเก็บประจุ

วิธีนี้เป็นพื้นฐานสำหรับการทำงานของเครื่องวัดความถี่ซึ่งมีแผนภาพแสดงในรูปที่ 1 ข้าว. 8.4 ก. แรงดันไฟฟ้า U g พร้อมความถี่ f x ถูกส่งไปยังแอมพลิฟายเออร์จำกัด (รูปที่ 8.4, b) แรงดันไฟขาออก U 2 ในรูปแบบของพัลส์สี่เหลี่ยมทำหน้าที่กับวงจรที่ประกอบด้วยตัวเก็บประจุ C และไดโอด D1 และ D2 ปล่อยให้ในช่วงเวลาเริ่มต้นแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ Uс = U2- ค่าคงที่เวลาในการชาร์จถูกเลือกให้น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของแรงดันไฟฟ้าขาเข้ามาก ค่าเฉลี่ยของกระแสประจุตัวเก็บประจุที่ไหลผ่านไดโอด D1 และอุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกคือ

เป็นสัดส่วนกับความถี่ fx ดังนั้นสเกลของอุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกจึงถูกปรับเทียบตามค่าของความถี่ที่วัดได้

ตัวนับความถี่ประเภทที่ถือว่าทำงานในช่วงตั้งแต่สิบเฮิรตซ์ถึงหน่วยเมกะเฮิรตซ์ ช่วงความถี่นี้ครอบคลุมโดยช่วงย่อยหลายช่วงที่มีขีดจำกัดการวัดที่แตกต่างกัน การเปลี่ยนจากขีดจำกัดหนึ่งไปอีกขีดจำกัดทำได้โดยการเปลี่ยนความจุซึ่งถูกเลือกเพื่อให้ที่ความถี่จำกัดของช่วงย่อยกระแสเฉลี่ยของอุปกรณ์เพียงพอที่จะเบี่ยงเบนเข็ม อย่างเต็มสเกล

การวัดความถี่โดยเปรียบเทียบกับข้อมูลอ้างอิง

ด้วยวิธีนี้ ความถี่ที่วัดได้ fx จะถูกนำมาเปรียบเทียบกับความถี่ที่ทราบ f 0 ของออสซิลเลเตอร์ของความถี่อ้างอิง ด้วยการสร้างส่วนหลังขึ้นใหม่ เราจึงบรรลุความเท่าเทียมกัน

โดยที่ Δσp1 คือข้อผิดพลาดในการเปรียบเทียบความถี่

ข้อผิดพลาดในการเปรียบเทียบความถี่ขึ้นอยู่กับวิธีการระบุความเท่าเทียมกันของความถี่ อุปกรณ์บางอย่างใช้มิกเซอร์และหูฟังเพื่อระบุความเท่าเทียมกัน (รูปที่ 8.5, a) ภายใต้อิทธิพลของการสั่นของค่าอ้างอิงและความถี่ที่วัดได้ การสั่นของความถี่รวมของรูปแบบ mfx ± จะเกิดขึ้นในมิกเซอร์ nf 0 โดยที่ m และ n เป็นจำนวนเต็ม หากสัญญาณความถี่ที่แตกต่างกันอยู่ภายในพาสแบนด์ของหูฟัง ผู้ปฏิบัติงานจะได้ยินโทนเสียงของความถี่นั้น เมื่อเปลี่ยน f 0 คุณจะได้โทนเสียงต่ำสุดซึ่งสำหรับ หลากหลายชนิดเฮดโฟนมีความถี่หลายสิบเฮิรตซ์

เนื่องจากไม่ทราบความถี่ในระหว่างการวัด วิธีการจึงไม่ชัดเจน และก่อนการวัดจึงจำเป็นต้องทราบค่าโดยประมาณของ f x วิธีการวัดความถี่ที่พิจารณาบางครั้งเรียกว่าวิธีจังหวะเป็นศูนย์

การวัดทำได้โดยใช้วิธีส้อม ข้อผิดพลาดในการเปรียบเทียบคือ 10...30 Hz

10.4 การวัดความถี่โดยใช้วงจรพาสซีฟแบบเลือกสรร

การวัดในลักษณะนี้ขึ้นอยู่กับการปรับวงจรเลือกให้เป็นความถี่ของสัญญาณ ความถี่จะนับตามตำแหน่งขององค์ประกอบการตั้งค่า วงจรดังกล่าวอาจเป็นวงจรบริดจ์และวงจรออสซิลเลชั่น ปัจจุบันเครื่องวัดความถี่สะพานซึ่งมีขอบเขตจำกัด ความถี่ต่ำถูกแทนที่ด้วยอุปกรณ์ประเภทอื่นโดยสิ้นเชิง การใช้งานจริงพบเฉพาะเครื่องวัดความถี่โดยใช้วงจรเรโซแนนซ์ เรียกว่า เครื่องวัดคลื่นเรโซแนนซ์ เครื่องมือง่ายๆ เหล่านี้ครอบคลุมช่วงความถี่ตั้งแต่หลายร้อยกิโลเฮิรตซ์ไปจนถึงหลายร้อยกิกะเฮิรตซ์ แผนภาพอย่างง่ายของเครื่องวัดคลื่นเรโซแนนซ์พร้อมวงจรจะแสดงในรูปที่ 1 8.8. แรงดันไฟฟ้าที่ไม่ทราบความถี่ fx จะถูกส่งผ่านคอยล์คัปปลิ้ง Lsv ไปยังวงจรที่ประกอบด้วยคอยล์ตัวอย่าง L และ ตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C วงจรถูกปรับโดยการเปลี่ยนความจุ สถานะของเสียงสะท้อนจะถูกกำหนดโดยอุปกรณ์แมกนีโตอิเล็กทริกตามแรงดันไฟฟ้าสูงสุดบนส่วนของขดลวด ค่าความถี่ที่วัดได้จะอ่านจากสเกลตัวเก็บประจุ

ข้อผิดพลาดในการวัดความถี่โดยใช้เครื่องวัดคลื่นเรโซแนนซ์ถูกกำหนดโดยปัจจัยหลักต่อไปนี้: ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบ ความไม่เสถียรของความถี่เรโซแนนซ์ของระบบออสซิลเลเตอร์ อิทธิพลของการสื่อสารกับเครื่องกำเนิดและตัวบ่งชี้ และความไม่ถูกต้องในการบันทึกเสียงสะท้อน ข้อผิดพลาดในการสอบเทียบอาจมีขนาดใหญ่หากเกิดความผิดปกติในกลไกการปรับซึ่งมีการออกแบบที่ค่อนข้างซับซ้อน ข้อผิดพลาดนี้เพิ่มขึ้นเนื่องจากการสึกหรอของชิ้นส่วนกลไก ลักษณะของการบิดเบี้ยวและการฟันเฟือง

เนื่องจากการเชื่อมต่อกับตัวบ่งชี้และแหล่งที่มาของความถี่ที่วัดได้ จึงมีการนำความต้านทานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟเข้าไปในตัวสะท้อนเสียง การเพิ่มขึ้นของการสูญเสียเชิงรุกจะลดปัจจัยด้านคุณภาพ และความแปรปรวนของรีแอกแตนซ์ที่แนะนำจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเรโซแนนซ์ การลดข้อผิดพลาดที่เกิดจากอิทธิพลของตัวบ่งชี้และแหล่งสัญญาณทำได้โดยการลดการเชื่อมต่อ แต่ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้กับเครื่องตรวจจับจะลดลง และจะต้องนำแอมพลิฟายเออร์เข้าไปในวงจรหลังจากเครื่องตรวจจับ