Устройство для допускового контроля частоты следования импульсов

Устройство для допускового контроля частоты следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ДОПУСКОВОГО КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ , содержащее форми рователь импульсов , выход которого подключен к первому входу первого элемента И, к установочному входу преобразователя длительность импульса - код и к первому входу триггера, выход которого соединен с входом преобразователя длительность импульса-код, разрядные выходы которого, кроме первого, подключены к входам много входового элемента И, второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, отлич ающе еся тем, что. с целью повышения достоверности контрюля частоты следований импульсов , S него дополнительно введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и блок выделения разностной частоты и последовательно соединенные элемент задержки, элемент И и триргер, первый выход которого подключен к входу дополнительного элемента задержки, а второй выход соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход ко-горого соединен с вто|шм входом первого элемента И, с выходом многовходового элемента И и входом элемента задержки, выход первого элемента И coejuiHeH с вторым входом дополнительного триггера, вход сброса которого соединен с вторым ВХОДСЯ4 триггера, первый вход которого подклкучен к второму входу блока вьзделения разностной частоты, причем первый разрядный выход преобразователя длительность импульсакод подключен к вторсму входу дополнительного элемента И. СО о: СП

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Эбй Н 03 К 5 19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСИОЬ1У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OfHPbtTMA (21) 3422502/18-21 (22) 11.01 ° 82 (46) 07.08.83. Вюл. Р 29 (72) F.A. Евсеев, Ю.A. Плужников, Ю.В. Гладков и A.Í. Горбунов (53) 621.374 ° 2(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 577659, кл. Н 03 K 5/19, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 785978, кл. H 03 К 5/19, 1979. (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО

КОНТРОЛЯ ЩЦ.ТОТИ СЛЕДОВАНИЯ ИИПУЛЬСОВ, содержащее формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, к установочному входу преобразователя длительность импульса - код и к первому входу триггера, выход которого соединен с входом преобразователя длительность импульса-код, разрядные выходы которого, кроме первого, подключены к входам многовходового элемента И, второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, о т л и M а ю щ е е с я тем, что,,SU„„41 5 А с целью повышения достоверности контроля частоты следования импульсов, s него дополнительно введены последовательно соединенные элемент

ИЛИ и блок выделения разностной частоты и последовательно соединенные элемент задержки, элемент И и триггер, первый выход которого подключен к входу дополнительного элемента задержки, а второй выход соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым . входом первого-элемента И, с выходом многовходового элемента И и входом элемента задержки, выход .перво- .Щ

ro элемента И соединен с вторым входом дополнительного триггера, вход сброса которого соединен с вторым входом триггера, первый вход которого подключен к второму входу блока выделения разностной частоты, причем первый разрядный выход преФ образователя длительность импульсакод подключен к второму входу дополнительного. элемента И.

1034165

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для контроля частоты, например, в системах автоматического регулирования частоты генераторов напря-, жения.

Известно устройство для контроля. частоты, содержащее формирователь, элементы И, два триггера, преобразователь длительность импульсов код, многавходовой элемент И (11. !

Однако укаэанное устройство имеет недостаточно высокое быстродействие, так как контроль частоты осуществляется через один период 5 следования входных импульсов, и не-высокую достоверность контроля, так как устройство выдает информацию лишь при превышении частоты по отношению .к заданной норме. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для допускавого контроля частоты следования импульсов, обла дающее повышенным быстродействием за счет обеспечения контроля частоты в каждый период следования контролируемых импульсов и повышенной достоверностью контроля за счет контроля как превышения, так и понижения частоты по отношению к норме, содержащее формирователь импульсов, триггер, преобразователь длительность импульса — код, элемент задержки ,цва элемента И, мнаговходовой эле.мент И-НЕ, выход формирователя импульсов соединен с нулевым входом триггера, с первым входом первого элемента И и с входом установки преобразователя, вход преобразователя подключен к инверсному выходу 40 триггера и к второму входу первого элемента И, выходы преобразователя подключены к соответствующим входам многовходового элемента И-НЕ, :выход которого соединен с единичным 45

:входом триггера, прямой выход триггера подключен к одному входу второго элемента И непосредственно, а к второму входу — через элемент задержки P2).

Однако известное устройство имеет недостаточна высокую достоверность контроля частоты, так как в нем отсутствует воэможность получать инфармацию в случае, если частота контролируемых импульсов ста-новится номинальной (равной норме), при приближении контролируемой частоты к номинальному значению сигналы, подаваемые с выхода формирователя и с выхода преобразователя на . 60 . разные входы триггера, могут поступать одновременно, что может привести к неустойчивой работе триггера, и в этом случае при фактическом номинальном значении контролируемой 65 частоты с одного или другого .:хада

УстРойства может выдаваться информация об отклонении частоты от нор ы, если в результате одновременного действия сигналов на обоих входах триггера последиий переключится в единичное состояние, преобразователь не запустится и очередной период следования контролируемых импульсов не будет контролироваться.

Цель изобретения — повышение до-. стоверности контроля частоты следо-, вания импульсов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для дапускового контроля частоты следования импульсов, содержащее формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, к установочному входу преобразователя длительность импульса — код и к первому входу триггера, выход которого соединен с входом преобразователя длительность импульса — код, разрядные выходы которого, кроме первого, подключены к входам многовходового элемента И, второй элемент И, первый вход которого соединен с выходом элемента задержки, дополнительно введены последовательно соединенные элемент ИЛИ и блок выделения разностной частоты и последовательно соединенные элемент задержки, элемент И и триггер, первый выход которого подключен к входу дополнительного элемента задержки, а второй выход соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с выходом многовходового элемента И и входом элемента задержки, выход первого элемента И соединен с вторым входом дополнительного триггера, вход сброса которого соединен с вторым входам триггера, первый вход которого подключен к второму входу блока выделения разностной частоты, причем первый разрядный выход преобразователя длительность импульса — код подключен к второму входу дополнительного элемента И.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 - пример выполнения преобразователя длительность импульса — код, на фиг, 3 — один из примеров реализации блока для выделения разностной частоты.

Устройства содержит (фиг. 1) формирователь 1 импульсов, преобразователь 2 длительность импульсакод, многовходовой элемент И 3, триггеры 4 и 5, блок 6 для выделения разностной частоты, элементы И 7-9, 1034165

10 элементы 10 и 11 задержки, элемент

ИЛИ 12, входную шину 13, выходные шины 14-16.

Преобразователь 2 содержит (фиг. 2) генератор 17 импульсов ста- . бильной частоты, элемент И 18, счетчик 19 импульсов.

Блок б содержит (фиг. 3) элементы НЕ 20 и 21, элемент ИЛИ 22, триггер 23, элементы И 24-29.

Устройство работает следующим образом.

После включения питания на

"Сброс" подается импульс, устанавливающий триггеры 4 и 5 s нулевое состояние. При этом преобразователь длительность импульса — код не работает, элемент И 7 закрыт низкими потенциалами выходов формирователя

1 и многовходового элемента И 3, элемент И 8 закрыт по первому входу низким выходным потенциалом элемен та 10 задержки ° Элемент И 9 закрыт низким потенциалом выхода элемента 11 задержки.

Блок 6 выделения разностной частоты работает, таким образом, что на обоих его выходах сигналы отсутствуют, если на первый и на второй входы сигналы поступают поочередно илн одновременно. Если после поступления сигнала, например, на первый вход на второй вход поступает два и более сигналов подряд, то первый из них подготавливает схему для прохождения сигналов по второму 35 каналу, а второй — для прохождения последующих сигналов на второй выход устройства.

С поступлением первого импульса с шины 13 на вход формирователя 1 40 по переднему фронту этого импульса формирователь вырабатывает короткий импульс, который устанавливает триггер 4 в единичное состояние, устанавливает преобразователь 2 длитель- 45 ность импульса — код в исходное состояние и поступает на первый вход блока б выделения разностной частоты,подготавливая его для прохождения сигналов по первому каналу.

Разрешающий (высокий) потенциал прямого выхода триггера 4 запускает преобразователь 2 длительность импульса - код.

Если частота контролируемых импульсов меньше заданной нормы (Т ) Т ОМ1, то при достижении заданного кода в преобразователе 2 с выхода многовходового элемента И 3 выдается короткий импульс, поступающий на элемент 11 задержки и через б0 элемент HJIH 12 на второй вход блока б выделения разностной частоты, подготавливая его для прохождения импульсов по второму каналу. Задержанный элементом задержки импульс б5,поступает через открытый по второму входу элемент И 8, элемент ИЛИ 12 на второй вход блока б и с его соответствующего выхода на выход 15 ,устройства.

С приходом второго контролируемого импульса короткий импульс с выхода формирователя 1 снова осуществляет сброс преобразователя 2 в исходное состояние и, поступая на пер« вый вход блока б выделения разностной .частоты, подготавливает его для прохождения сигналов по первому каналу. При достижении заданного кода с выхода многовходового эле.мента И 3 снова выдается импульс„ вызывающий на выходе элемента ИЛЙ 12 появление парных импульсов, один из которых подготавливает блок б выделения разностной частоты для прохождения импульсов по второму каналу, а второй проходит на выход блока и на выход 15 устройства и т.д.

Преобразователь 2 длительность импульса — код работает следующим образом.

Поступающий на установочный вход счетчика импульс устанавливает счетчик 19 в исходное нулевое состояние, при котором на выходах его разрядов устанавливаются нулевые .сигналы, поступающие на выходы преобразователя 2. Элемент И 18 в исходном состоянии закрыт по первому входу .нулевым сигналом с выхода триггера ;4.

При подаче на этот вход единичного сигнала элемент И 18 открывается по первому входу, и импульсы с генератора 17 начинают поступать на вход счетчика 19, показание которого возрастает. Очередной импульс, поступающий через установочный вход на счетчик 19, возвращает счетчик 19 в исходное состояние, при котором на выходах его разрядов устанавливаются нулевые сигналы.

По окончании этого импульса счетчик 19 вновь начинает подсчитывать импульсы, поступающие на его вход с генератора 17.

Блок б выделения разностной частоты работает следующим образом.

На входы блока 6 поступают импульсы вычитаемих частот, разностные частоты снимаются с выхоцов,блока б.

Предположим, в исходном состоянии устройства триггер 23 находится в нулевом состоянии, при котором на его прямом и инверсном выходах соответственно нулевой и единичный сигналы.

Если на входы блока 6 поступают импульсы одинаковых частот, т.е. импульсы поступают поочередно, то импульсы на выходы блока не проходят.

1034165

Предположим, к моменту поступления импульса на вход Q. триггер 23 находится в нулевом состоянии, при котором нулевой сигнал с его прямого выхода закрывает по второму входу элемент И 29, а единичный сигнал с его инверсного выхода открывает ,по первому входу элемент И 28, I

Входной импульс с входа 0 блока 6 через элементы И 26 поступает на первый вход элемента И 29, однако элемент И 29 закрыт по второму входу нулевым сигналом и на выход импульс не поступает. Одновременно импульс с выхода элемента И 26 через подго- 15 товлеыный по первому входу элемент

И 28 и элемент ИЛИ 22 поступает на счетный вход триггера 23, который переключается по заднему фронту по окончании) счетного импульса. ;@

Триггер 23 переключается в единичное состояние, при котором единичный сигнал с его прямогО выхода подготавливает по входам элементы

И 27 и 29, а нулевой сигнал с инверс-25 ного выхода закрывает по входам элементы И 28 и 27, тем самым подготавливается элемент И 29 к прохождению через него следующего импульса второй импульсной последовательности с входа d на выход блока и запрещается прохождение импульса первой импульсной последовательности с входа 0 блока 6 на выход.

Импульс первой последовательности, подаваемый на вход 0, проходит че- З5 рез элементы И 25 и 27 и элемент

ИЛИ 22 на счетный вход триггера 23, импульс через элемент И 24 на выход блока не проходит. Триггер 23 пере ключается в нулевое состояние. Сле- 40 дующие импульсы, поступающие поочередно на входы 0 и о, на выходы блока 6 не проходят, а только лишь переключают триггер 23 в состояние, соответствующее запрету 45 прохождения импульсов по смежному входному каналу на выход блока 6.

Если частоты входных импульсных последовательностей различаются между собой, например частота входных импульсов, подаваемых на вход 9 то возникает ситуация, когда после поступления импульса nepsoN последовательности на вход 0 следующим приходит импульс также на вход а, а не на вход,6 . В этом случае второй входной импульс по первому каналу проходит через элемент И 25 на .первый вход элемента И 24, подготовленный по второму входу единичным сигналом с инверсного выхода е0 триггера 23.

На выходе элемента И 24 формирует-, ся импульс, который поступает на выход блока 6 и свидетельствует о превышении частоты импульсов пер- 65 вой импульсной последовательно .ги под частотой импульсов второй импульсной последовательности. йналогично, если частота импульсов второй последовательности, подаваемой на вход 4, больше частоты импульсов -первой. последовательности, подаваемой на вход a, то возникает ситуация, когда после им пульса на входе 0 поступают подряд два импульса на вход б . В этом случае второй импульс, поступающий на вход Сг, проходит на выход блока 6 и свидетельствует о превышении частоты импульсов второй импульсной последовательности.

Если частота контролируемых импульсов больше заданной нормы (T с Тгго ) и слеДУюЩий импУльс постУ пает на вход формирователя 1 до момента срабатывания преобразователя

2, то этот импульс и все последующие, поступая на первый вход блока 6 выделения разностной частоты, прой дут на выход блока и выход 14 устройства.

Если контролируемая частота равна норме Т = T 0 ), то импульс с выхода формирователя 1 и импульс с выхода многовходового элемента

И 3, проходящий через элемент ИЛИ 12, будут поступать на входы блока 6 выделения разностной частоты одновременно. При этом сигналы на выходах блока 6 будут отсутствовать.

При совпадении двух импульсов открывается элемент И 7, выходной сигнал которого переключает триггер 5 в единичное состояние. Низким потенци". алом инверсного выхода триггера 5 закрывается по, второму входу элемент И 8, в результате чего выходной импульс многовходового элемента И 3, задержанный элементом 10 задержки, на второй вход элемента

ИЛИ 12 и на второй вход блока 6 не поступит.

При переключении триггера 5 в единичное состояние положительный потенциал появится на выходной шине 16, а через время, определяемое элементом 11 задержки — на втором входе элемента И 9, после чего импульс с выхода первого разряда преобразователя 2 длительность импульс - код открывает элемент И 9 и возвращает триггер 5 в нулевое состояние. Для надежной работы устройства время задержки элемента 11 задержки должно быть больше времени задержки элемента 10 задержки.

Если в процессе контроля частоты произойдет пропадание (прекращение) входных импульсов, то появляющиеся периодически импульсы на выходе многовходового элемента И 3 приводят к появлению на выходе элемента . ОЗНВ5

ИЛН. 12 парных импульсов, которые, поступая на второй вход блока б выделения разностной частоты, проходят на его .выход и выходную шину 15.

Таким образом, предлагаемое уст- 5 ,ройство позволяет повысить достоверность контроля частоты за счет .того, что информация, получаемая с одного или другого. выхода устройства, выдается только при отклонениях 10 контролируемой частоты соответственно выше или ниже номинального зна8. чения, при этом исключается возмож- . ность ващачи ложной информации с этих выходов цри ножиальном значе нии контролируемой. частоты sa счет получения дополнительной информации (с третьего выхода устройства), когда контролируемая частота стано= вится равной норме, и за счет:полу» чения дополнительной ин4ормации (c второго выхода устройства). в s3iде последовательности парных иэитуль- сов при пропадании частоты на входе устройства.

1034165

Составитель В.Чижов

Техред A.Áàáèíåö

Редактор С .Квятковская

Корректор Ю.Макаренко

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Вакаэ 5642/58 Тираж 936 Подписное

ВННИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5