Электронно-счетный частотомер

Электронно-счетный частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ ЧАСТОТОМЕР , содержащий последовательно соединенные генератор меток времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации, формирователь сброса, реверсивный счетчик и блок индикации, а также двухканальный усилитель-Формирователь и осноВг ной временной селектор, выход которого соединен с вторым входом реверсив-; ного счетчикс1, а выход формирователя сброса подклк)чен к установочным входам генератора меток и формирователя строб-импульса, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия измерительного цикла и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный временной селектор и блок .разноса импульсов, два входа которого соединены с соответствующими выходами двухканального усилителя-формирователя , а два выхода блока разноса импульсов подключены соответственно к первым входам основного и дополнительного временных селекторов, а вторые входы последних соединены с вторым выходом формирователя строб (Л импульса, выход дополнительного временного селектора подключен к третьему входу реверсивного счетчика.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,у»":

З(Я) G 01 R 23 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ff

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3331207/18-21 (22) 14.08.81 (46) 15.09.83. Бюл, 9 34 (72) A.È.Ñòîðoíêèí

i(53) 621.317(088.8)

° „, ° ° „. (56) 1. Ермолов P.Ñ. Цифровые частотомеры. Л., " Энергия, 1973.

2. Аппаратура для частотных и вре,менных измерений. Под ред. A.Ï.Горшкова. M. Сов. радио, 1971, с. 167, рис. 6.1 (прототип). (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЯ ЧАСТОТОМЕР, содержащий последовательно соединенные генератор меток времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации, формиро- ватель сброса, реверсивный счетчик и блок индикации, а также двухканальный усилитель-формирователь и основ; ной временной селектор, выход которого соединен с вторым входом реверсив-, „.ЯУ„„1041947 А ного счетчика., а выход формирователя сброса подключен к установочным входам генератора меток и формирователя строб-импульса, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерительного цикла и расширения функциональных возможностей, в него введены дополнительный временной селектор .и блок разноса импульсов, два входа которого соединены c соответствующими выходами двухканального усилителя-формирователя, а два выхода блока разноса импульсов подключены соответственно к первым входам основного и дополнительного временных селекторов, а вторые входы последних соединены с,©

Ф вторым выходом формирователя стробимпульса, выход дополнительного вре- ф) менного селектора подключен к третье- му входу реверсивного счетчика, 1041947 где

2, Частотомер по и. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что блок разноса импульса содержит две цепи последовательно соединенных элемента задержки, элемента совпадения, ждущегс мультивибратора, ключа и элемента

ИЛИ, а также третий и четвертый ждущие мультивибраторы, RS -триггер, третий и четвертый элементы совпадения, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ первой и второй цепей, входы элементов задержки первой и второй цепей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, выход

Изобретение относится к радиоизмерительной технике.

Известны универсальные электронносчетные частотомеры, производящие автоматические измерения усредненных значений частоты электрических колебаний (lj

Однако они имеют низкое быстродействие измерительного цикла.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст" ройство, содержащее последовательно соединенные усилитель-формирователь, временной селектор, реверсивный счетчик и блок индикации, а также последовательно соединенные генератор ме- ток,времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации и формирователь сброса, причем выход последнего соединен с установочными входами реверсивного-счетчи" ка,генератора меток и формирователя строб-импульса, выход которого подключен к второму входу временного селектора (2).

Время одного цикла измерения это"

ro устройства определяется по формуле время счета (длительность строб-импульса), обычно равное 10 Я мс (m 0, 1, 2г

3, 4)f время индикации, необходимое для снятия информации, = 0,1 — 5с длительность импульса сбро" са, для транзисторных схем =20 - 40 мкс, для схем

1 на ИМС t+0,5 " 1 мкс; задержка срабатывания декадных делителей, входящих в блок, обычно t> 1 мкс. третьего мультивибратора подключен к первому входу RS-триггера и второму входу четвертого ждущего мультивибратора, выход последнего соединен с вторым входом RS -триггера и вторым входом третьего мультивибратора, первые входы третьего и четвертого элементов совпадения соединены соот-. ветственно с выходами элементов задержки первой и второй цепей, первый выход йэ-триггера соединен.с вторыми входами третьего элемента совпадения. и элемента совпадения второй цепи, второй выход ((8-триггера подключен к вторым входам четвертого элемента совпадения и элемента совпадения перж>й цепи.

Из соотношения (1) следует, что в полном цикле измерений большую часть времени составляют потери на считывание полученной информации, а не сами измерения. Кроме того, для получения абсолютной разности изменения частоты электрических колебаний необходимо производить вычисления по двум показаниям частотомера (для этого требуется дополнительное время обработки). Следовательно, известное усФройство имеет низкое быстродействие измерительного цикла.

Цель изобретения — повышение быстродействия измерительного цикла и расширение функциональных возможностей электронно-счетного частотомера.

Поставленная цель достигается тем, что в электронно-счетный частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор меток времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации, формирователь

25 сброса, реверсивный счетчик и блок индикации, а также двухканальный усилитель-формирователь и основной временной селектор, выход которого соединен с вторым входом реверсивного счетчика, а выход формирователя

З0 сброса подключен к установочным sxoдам генератора меток и формирователя строб-импульса, введены дополнительный временной селектор и блок разноса импульсов, два входа которого соеЗэ динены с соответствующими выходами двухканального усилителя-формирователя,,а два выхода блока разноса импульсов подключены соответственно к первым входам основного и дополнительного временных селекторов, а вторые входы последних соединены с вторым выходом формирователя строб-импульса, выход дополнительного временного се1041947 лектора подключен к третьему входу реверсивного. счетчика, Блок разноса Ммпульсон содержит две цепи последовательно соединенных элемента задержки, элемента совпадения, ждущего.мультивибратора, ключа и элемента ИЛИ, а также третий и четвертый ждущие мультивибраторы, RSтриггер, третий и четвертый элементы совпадения, выходы которых соединены. соответственно с вторыми входами эле 10 ментов ИЛИ первой и второй цепей, входы элементов задержки первой и второй цепей соединены соответственно с первыми. входами третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, вы- 5 ход третьего ждущего мультивибратора подключен к первому входу RS-.òðèããå- ра и второму входу четвертого.ждущего мультинибратора, выход последнего соединен с вторым входом RS-триггера и вторым входом третьего мультивиб2 ратора, первые входы. третьего и четвертого элементов совпадения соединены соответственно с ныходами,элементов задержки первой и .второй це:25 пей, первый выход RS-триггера соединен с вторыми входами третьего элемента совпадения и элемента совпадения второй цепи, второй выход! RSтриггера подключен к нторым входам четвертого элемента совпадения и эле?0 мента совпадения первой цепи

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства на фиг. 2 — блок-схема блока разноса импульсон на фиг.З

- осциллограммы, поясняющие работу это- З5

ro блока.

Электронно-счетный частотомер имеет двухканальный усилитель-формирова* тель 1, генератор 2 меток времени, содержащий опорный (кварцевый) гене- 4() ратор и делитель частоты формирователь 3 строб-импульса, формирователь

4 времени индикации, формирователь 5 сброса, реверсивный счетчик б, блок

7 индикации, оснонной временной се- 4 .ëåêòîð 8, дополнительный временной селектор 9, блок 10 разноса Импульсон.

Блок разноса импульсов содержит третий ll и четвертый 12 ждущие муль тивибраторы, RS-триггер 13, элементы

14 и 15 задержки соответственно пер" вой и второй цепей, элементы 1б-19 совпадения соответственно первой и второй цепей, ждущие мультивибраторы

20 и 21 первой и второй цепи, ключи .

22 и 23 первой и второй цепей, работающие от отрицательного фронта, элементы ИЛИ 24 и 25 первой и второй це ° пей соответственно.

При рабоъе устройства формирова-,60 тель 3 синхронно включает два селек-. тора 8 и 9, другие входы которых под. ключены к выходу блока 10 разноса им-, пульсов, и на счетчик б поступают им. .пульсы сложения и вычитания, passe- я сенные во времени до разрешающей спо; собности счетчика б.

Осциллограммы, приведенные на фиг. З,изображают: а, 6 вЂ,импульсы с первого и второго выходов усилителейформирователей соответственно; а,г импульсы с прямого, выхода ждущих мультивибраторон 11 и 12 *,е — импульсы с прямого и инверсного вЫходов триггера 13; х — импульсы с выхода элемента 14 э — импульсы с выхода элемента 16 и — импульсы с- инверсного выхода мультивибратора 20; к - импульсы с выхода ключа 22i л — импульсы с выхода элемента 17 м — импульсы с выхода элемента 241 н — импульсы с выхода элемента 15 о,п — импульсы с выхода элементов -18 и 191 Р— импульсы с инверсного выхода мультивибратора 21> с — импульсы с выхода ключа

23; т — импульсы с выхода элемента 25.

Работа блока разноса импульсов заключается в следующем.

Ждущие мультивибраторы 11 и 12 выполнены таким образом, что в каждый данный момент времени может. работать только один из них, причем тот, импульс запуска на который приходит раньше (фиг. Зв, r). Ha время, равное длительности выходного импульса мультивибратора, второй,мультинибра. тор остается блокированным. Это обеспечивается связью выходной цепи каждого из мультинибраторов 11 и 12 с соответствующим входом другого, Выходные импульсы с двухканального усилителя-формирователя 1 (фиг. За, б), запускающие ждущие мультинибраторы

11 и 12, одновременно поступают на элементы 15 и 14, которые обеспечивают задержки сигналов на время переключения триггера 13 (фиг. Зж, н).

Последний после действия выходных импульсов с мультивибраторов 11 и 12 устанавливается в состояние, соответствующее потенциалу логической единицы на выходе того плеча, на которое импульс пришел раньше (фиг. Зд, е).

Таким образом, для импульсов, поступающих с элементов 14 и 15 на элементы 16 - 19, возможны дна направления: через элемент 17 на элемент 24 - для импульсов первого канала (фиг. Зл) через элемент 18 на элемент 25 - для импульсов второго канала (фиг. 3o), при этом по данному направлению ийут импульсы того канала, в который они приходят несколько раньше,.а также через элемент 16, мультивибратор 20, ключ 22 на элемент 24 для импульсов первого канала (фиг.Зэ, и, к, м) через элемент 19, мультивибратор 21, ключ 23 на элемент 25для импульсов второго канала (фиг.Зп, р, с, т), по данному направлению идут импульсы того канала, в который они приходят позже.

1041947

Таким образом, ждущие мультивибраторы 11 и 12 сравнивают интервал между входными импульсами и в том случае, когда он меньше длительности самих импульсов (фиг. 3а, б), устанавливают триггер 13 в соответствующее положение. При этом опережающий импульс

-проходит без задержки, а отстающий получает.дополнйтельную задержку (эа счет мультивибраторов 20 и 21), поскольку цепь прохождения беэ задержки 10 .для него (отстающего) закрыта элементом 17 (или 18).

В том случае, если интервал между входными импульсами больше длительности выходных импульсов с мультивиб-)5 раторов 11 и 12, каждый из них работает поочередно, не влияя друг на друга,,и импульсы каждого канала проходят без дополнительной задержки.

С выхода блока разноса импульсы обоих каналов через открытый селектор 8> 9 проходят на реверсивный счетчйк 6, выполненный синхронным (например, на 155ИЕ6), беэ дополнительных потенциальных шин разрешения сложения и вычитания, В счетчике суммируется информация, равная разности поступающих импульсов f -f2, пРи этом за счет разнесения во времени входных импульсов потери последних не происходит и погрешность измерения разности частот не превосходит 1 счета.

Цикл измерения в предложенном устройстве равен выражению (1).

Дпя прототипа это эквивалентно двум циклам измерения

1 Цикл=2 cv+t„ +<<+t2)+1о р i (2) (j где t — время обработки двух реос зультатов измерений, os — инд

Обычно Ф., 2 (< „ С„„,, тогда выражение (2) и (1) примут вид: для прототипа— для предложейного устройства u,нкл сч инд °

При+,„-kнд цикл измерения в предложенном устройстве сократился в 2,5 раза по сравнению с известными устройствами.

1041947

1 l! р

Фи З

Составитель В.Кашута

Редактор Л. Алексеенко Техред Т, Фанта

Ф ю

° «

Заказ 7120/45 Тираж 71Ь Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Коррактор A. Дзятко

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4