Цифровой частотомер

Цифровой частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содержащий последовательно соединенные генератор образцовой частоты и первьй формирователь импульсов, счетчик импульсов, последовательно соединенные накапливающий сумматор, нормализатор, дешифратор и индикатор , а также второй формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, и формирователь весовой функции, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона рабочих частот, в него введены последовательно соединенные кодовый компаратор и вентиль, при этом первый вход кодового компаратора соединен с первым кодовым входом устройства и с первым кодовым входом формирователя весовой функции, а второй вход соединен с информацион-. ным выходом счетчика импульсов, импульсный выход которого соединен с входом синхронизации нормализатора, счетный вход подключен к выходу второго формирователя импульсов и к второму входу вентиля, выход которого соединен с импульсным входом формирователя весовой функции, выход которого подключен к информационному :входу накапливающего сумматора, вход синхронизации которого соединен с выходом первого формирователя импульсов и с входом синхронизации второго формирователя импульсов, а вход начальной установки устройства соединен с входами начальной установки счетчика импульсов, накапливающего сумматора и формирователя весовой функции, второй, третий и четвертый кодовые входы которого соединены соответственно с вторым , третьим и четвертым кодовыми входами устройства. 2. Частотомер по. п. 1, о т л ичающийся тем, что формирователь весовой функции выполнен в виде последовательно соединенных ком (Л мутатора и накапливающего сумматора, а также трех вычитающих счетчиков, с счетчика с переменным коэффициентом деления, дешифратора и последовательно соединенных распределителя импульсов , элемента ИЖ и счетчика по модулю три, импульсный выход которого соединен со счетньми входами вычитающих счетчиков, а управляющий 05 выход подключен к входам управления коммутатора и распределителя пульсов, импульсный вход которого ел соединен с входом синхронизации накапливающего сумматора и с импульссо ным входом формирователя весовой функции, второй выход подключен к счетному входу счетчика с перемен ным коэффициентом деления, выход ко-, торого соединен с вторым входом элемента ИЛИ,, вход начальной установки соединен с входами начальной установки счетчика по модулю три, накапливающего сумматора, формирователя весовой функции и с входами синхро

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (! 9) () 1) 4(5)) С 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3588711/24-21 (22) 03.05.83 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) В.А. Карелин (53) 621.3 17(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 892332, кл. С 01 R 23/ОО, 1981. (54) (57) 1. ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР, содержащий последовательно соединенные генератор образцовой частоты и первый формирователь импульсов, счетчик импульсов, последовательно соединенные накапливающий сумматор, нормализатор, дешифратор и индикатор, а также второй формирователь импульсов, вход которого является входом устройства, и формирователь весовой функции, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапа- зона рабочих частот, в него введены последовательно соединенные кодовый компаратор и вентиль, при этом первый вход кодового компаратора соединен с первым кодовым входом устройства и с первым кодовым входом формирователя весовой функции, а второй вход соединен с информацион-.. ным выходом .счетчика импульсов, импульсный выход которого соединен с входом синхронизации нормапизатора, счетный вход подключен к выходу второго формирователя импульсов и к второму входу вентиля, выход которого соединен с импульсным входом формирователя весовой функции, выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумматора, вход синхронизации которого соединен с выходом первого формирователя импульсов и с входом синхронизации второго формирователя импульсов, а вход начальной установки устройства соединен с входами начальной установки счетчика импульсов, накапливающего сумматора и формирователя весовой функции, второй, третий и четвертый кодовые входы которого соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым кодовыми входами устройства.

2. Частотомер по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что формирователь весовой функции выполнен в виде последовательно соединенных коммутатора и накапливающего сумматора, а также трех вычитающих счетчиков, счетчика с переменным коэффициентом С деления, дешифратора и последовательно соединенных распределителя импульсов, элемента ИЛИ и счетчика по модулю три, импульсный выход которого соединен со счетными входами вычитающих счетчиков, а управляющий выход подключен к входам управления коммутатора и распределителя импульсов, импульсный вход которого соединен с входом синхронизации на" капливающего сумматора и с импульсным входом формирователя весовой . функции,. второй выход подключен к счетному входу счетчика с переменным коэффициентом деления, выход ко-. торого соединен с вторым входом элемента ИЛИ„ вход начальной установки соединен с входами начальной установки счетчика по модулю три, накапливающего сумматора, формирователя весовой функции и с входами синхро1167519

30 низации установки первого, второго и третьего вычитающнх счетчиков, установочные входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим кодовыми входами формирователя весовой функции, четвертый

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения частоты и периода исследуемого периодического сигнала. 5

Целью изобретения является повышение точности и расширение диапазона рабочих частот путем снижения погрешности измерения.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, на фиг. 2 временные диаграммы сигналов в различных точках устройства, на фиг.3 и 4 †приме реализации соответственно кодового компаратора 1S и накапливающего сумматора.

Устройство (фиг. 1) содержит пос.-, ледовательно соединенные генератор

i образцовой частоты, первый формирователь 2 импульсов и второй фор- 20 мирователь 3 импульсов, выход. которого соединен с вторым входом вентиля

4, последовательно соединенные накапливающий сумматор 5, нормализатор 6, дешифратор 7 и индикатор 8, 25 а также счетчик 9 импульсов, кодовый компаратор 10, формирователь

11 весовой функции, состоящий из накапливающего сумматора 12, коммутатора 13, первого вычитающего счетчика 14, второго вычитающего

1 счетчика 15, третьего вычитающего счетчика t6 распределителя 17 импульсов, элемента ИЛИ 18, счетчи— ка !9 по модулю три, счетчика 20 с переменным коэффициентом деления и дешифратор 21.

Выход первого формирователя 2 импульсов соединен с входами синхронизации накапливающего сумматора

5 и второго формирователя 3 импульсов. Второй формирователь 3 импульсов соединен со счетным входом кодовый вход которого соединен с входом управления счетчика с переменным коэффициентом деления и с входом дешифратора, выход которого соединен с установочным входом счетчика по модулю три. счетчика 9 импульсов, импульсный выход которого соединен с входом синхронизации нормализатора 6, а информационный выход подключен к второму входу кодового компаратора 10;

Выход кодового компаратора tG соединен с первым входом вентиля 4, а. его первый вход подключен к первому кодовому входу устройства и первому кодовому входу формирователя 11 весовой функции. Выход вентиля 4 соединен с импульсным входом формирователя 11 весовой функции, выход которого подключен к информационному входу накапливающего сумма-, тора 5. Выход начальной установки устройства соединен с входами начальной установки счетчика 9 импульсов, накапливающего сумматора 5 и формирователя 11 весовой функции.

Выход накапливающего сумматора 12 соединен с выходом формирователя 11 весовой функции,. а информационный вход подключен к выходу коммутатора 13. Входы коммутатора l3 соединены с выходами первого, второго и третьего вычитающих,счетчиков

14, 15 и 16, счетные входы которых подключены к импульсному выходу счетчика 19 по модулю три. Управляющий выход счетчика 19 по модулю три соединен с входами управления коммутатора 13 и распределителя

17 импульсов, импульсный вход которого соединен с импульсным входом формирователя l1 весовой функции и с входом синхронизации накапливающего сумматора t2. Входы распределителя 17 импульсов подключены к первому входу элемента

ИЛИ 18 и к счетному входу счетчика

20 с переменным коэффициентом деления, импульсный выход которого

11 67519

45 соединен с вторым входом элемента

ИЛИ 18. Выход элемента ИЛИ 18 подключен к счетному входу счетчика 19 по модулю три, вход начальной установки которого соединен с 5 входами начальной установки формирователя 11 весовой функции, накап,пивающего сумматора 12, счетчика

20 с переменным коэффициентом деления и с входами синхронизации установки первого, второго и третьего вычитающих счетчиков 14, 15 и 16, установочные входы которых подключены соответственно к первому, второму и третьему кодовым входам формирователя 11 весовой функции, четвертый кодовый вход которого соединен с входом управления счетчика 20 с переменным коэффициентом деления и с входом дешифратора 21. Выход 2О дешифратора 21 подключен к установочному входу счетчика 19 по модулю три.

Устройство работает следующим .образом. 25

Перед изменением на первом, втором, третьем, и четвертом кодовых входах устройства устанавливают соответственно коды чисел 3, S» 6 и Ь, причем 8, = K, Sz= 2k). 30

j =-2, Ъ = -1, где k — целая часть отношения и / (2 в -1), а целая часть отношения ьц /Т„ а„- время корреляции случайной погрешности измерения. 35

Коды 3,, 8, о5 поступают соответственно на первый, второй и тре-. тий кодовые входы формирователя

11 весовой функции, т.е. на установочные входы соответствующих вы- 4{) читающих счетчиков 14, 15 и 16.

Код b поступает с четвертого кодового входа формирователя 11 весовой функции на управляющий вход счетчика 20 с переменным коэффициентом деления и на вход дешифратора 21.

Код числа k одновременно подается-на первый вход кодового компаратора 10.

Перед началом цикла измерения 5о по сигналу начальной установки на входе устройства сбрасывается в

"О" память накапливающих сумматоров 5 и 12; счетчика 9 импульсов, счетчика 19 по модулю три и счетчика 20 с переменным коэффициентом деления. Одновременно сигнал начальной установки поступает на входы синхронизации установки первого, второго и третьего вычитающих счетчиков 14, 15 и 16, записывая в них соответственно коды 8 = K, 6< < 2 K

S = -2. При этом сигналы с выхода первого формирователя 2 импульсов поступают на вход синхронизации накапливающего сумматора 5, но не изменяют его нулевого состояния, так как на его входе действует код

"0" с выхода накапливающего сумматора 12, проход сигналов через вентиль 4 разрешен потенциалом с выхода кодового компаратора 10, так как на первом входе последнего приложен код K, а на втором входе— код "0", K ъ О, нулевое состояние счетчика 19 по модулю три управляет коммутатором 13 и распределителем

17 импульсов таким образом, что на входе накапливающего сумматора

12 приложен код с выхода первого вычитающего счетчика 14, т.е.

g = K и разрешен проход сигнала с входа распределителя 17 импульсов на первый вход элемента ИЛИ 18.

Входной сигнал поступает на второй формирователь 3 импульсов, на выходе которого образуется поток импульсов, соответствующих моментам перехода смеси сигнала и шума через нулевой уровень. Фронты этих импульсов вследствие синхронизации второго формирователя 3 импульсов сигналами с выхода первого формирователя 2 импульсов формируются квантующими импульсами образцо-. вой частоты (фиг. 2 5 ). Сформированные таким способом сигналы с выхода второго формирователя 3 импульсов поступают на счетный вход счетчика 9 импульсов, через открытый вентиль 4 — на вход синхронизации а накапливающего сумматора 12 и на вход распределителя 17 импульсов.

Таким образом, импульс, соответствующий началу первого периода 7, измеряемой частоты, поступая на вход синхронизации накапливающего сумматора 12, формирует на его выходе, а следовательно, на входе накапливающего сумматора 5 код

F K При этом в течение времени Т„ „ „, (фиг. 2) происходит накапливающее суммирование кода

8< - K, т.е. по каждому квантующему импульсу с выхода первого формирователя 2 импульсов происходит

1167519 увеличение содержимого накапливающего сумматора 5 на величину

Поэтому к концу периода Т1 в накапливающем сумматоре 5 фиксируется код числа 11T h M, Одновременно импульс начала периода Т с выхода вентиля 4 через распределитель 17 импульсов и элемент ИЛИ 18 поступает на счетный вход счетчика 19 по модулю три и устанавливает его в состояние "1", котор ое управляет коммутатором 13 и распределителем

17 импульсов таким образом, что на вход накапливающего сумматора 12 поступает код второго вычитающего счетчика 15, т.е. код 3 =2k, и разрешается проход сигнала с выхода распределителя 17 импульсов на счетный вход счетчика 20 с переменным коэффициентом деления.

Второй импульс измеряемой частоты, соответствующий концу периода

Т,„ м и началу второго периода

Т р м, действуя на входе синхронизации накапливающего сумматора 12, формирует на его выходе код числа

S>+ о = 3К, который поступает на вход накапливающего сумматора 5.

Благодаря этому в течение периода

Т „ м накапливающий сумматор 5 под действием квантующих синхросигналов с выхода первого фдрмирователя 2 импульсов осуществляет накапливающее суммирование числа о, i о = 3 К, т.е. к моменту окончания второго периода 1 „ „„ в Накапливающем сумматоре 5 будет зафиксировано число, равное

Одновременно второй импульс измеряемой частоты поступает через распределитель 17 импульсов на счетный вход счетчика 20 с переменным коэффициентом деления, коэффициент пересчета которого равен rn -1, и устанавливает его в состояние "1".

При этом состояние счетчика 19 не изменяется, и на входе накапливающего сумматора 12 продолжает действовать код У = 2К с выхода второго вычитающего счетчика 15. Третий импульс измеряемой частоты, поступая на вход синхронизации накапливающего сумматора 12, формирует на его выходе код весового коэффициента, равный

S +2S2=5ê .

Код на входе накапливающего сумматора 12 не изменяется до момента прихода rn -го импульса измеряемой частоты, который переполняет счет5 чик 20 с переменным коэффициентом деления и с его выхода через элемент ИЛИ 18 поступает на счетный вход счетчика 19 по модулю три, переводя его в состояние "2". Таким образом, к моменту прихода ((и +1)-ro импульса измеряемой частоты в накапливающем сумматоре 5 фиксируется код числа в-i

15 изм ° 1 1 1 "т! (м)изч " ц м т ",(3 Р ) (.

m-1

ФКт (Ь231тг„)„ .Состояние "2" счетчика 19 по модулю три управляет коммутатором 13 и распределителем 17 импульсов таким образом, что на вход накапливающего сумматора 12 поступает код с выхода третьего вычитающего счетчика 16, равный 1 = — 2, и разрешается проход

25 сигналов с выхода распределителя 17 импульсов на счетный вход счетчика

20 с переменным коэффициентом деления. Следовательно, под действием следующих Ф -1 импульсов измеряемой частоты приращения весовых коэффициентов составят -2 по каждому импульсу измеряемой частоты до (2 vn- 1)-го включительно, действующему на входе синхронизациИ накапливающего сумматора 72 Исходя из

35 связанного можно утверждать, что к моменту прихода 2 %-го импульса измеряемой частоты содержимое накапливающего сумматора 5 составляе

rn-1 m+1

40 Т1изм ®1 1 2)Т("7- p ("" ) 2

m-> K((-ц -211 т ;,1.,.- е гд" (1+ )иьм - tI + (1 23) ((+лв) и м (2 rn-1)-й импульс измеряемой частоты переполняет счетчик 20 с переменным коэффициентом деления и с

SO его выхода через элемент ИЛИ 18 устанавливает счетчик 19 по модулю три в состояние "О". Сигнал переполнения с импульсного выхода счетчика 19 по модулю три поступает на счетные входы первого, второго и третьего вычитающих счетчиков

14, 15 и 16 и изменяет их состояния на -2, что достигается подачей сиг1167519 нала на вычитающие счетные входы вторых разрядов (т.е ° соответствующих 2 ) трех вычитающих счетчиков

14, 15 и 16. Поскольку счетчик 19 по модулю три (2«п -1) -м импульсом измеряемой частоть« установлен в нулевое состояние, то при приходе следующих 2 п1 -1 импульсов измеряемой частоты работа устройства аналогична его работе в интервале до 2-го импульса с той лишь разницей, что приращения весовых коэффициентов, определяемые состояниями первого, второго и третьего, вычитающих счетчиков 14, 15 и 16, соответственно равны

51-2» K -2, b -2 2К-2, S) 2 4

Очевидно также, что для j -й группы из 2 m -1 импульсов измеряемой частоты можно записать приращения весовых коэффициентов соответственно .

$,- 2» = K -2»; hz -2» =2 К -2»;

Б1-2» = -2(1+1) где > "-О; 1, 2; ..., ь -1.

Следовательно, приращение» -го весового коэффициента можно записать следующим образом

20

k-2с при е-1;

30 о," 2(К-с) при 2ееа««1;

-2(c»l) при»11»»ее (2п»-»);е=О, где C-(, (2««1»)) — целая часть»/(zm-1);

35 е -f«((2m-1)) (2m-») t.»/(2в-»)1 - дробная часть»t(2m- )

Таким образом, устройство работает до k (2 м -1)-го импульса измеряемой частоты, который устанавливает счетчик 9 импульсов в состояние

K(2m -1). При этом на выходе кодово- 45 го компаратора 10 вырабатывается сигнал, запрещающий проход импульсов через вентиль 4, и формирование приращений весовых коэффициентов прекращается, т.е. оставшиеся n- k (2п» -1) S0 периодов исследуемого сигнала сумми-. руются с постоянным весом, равным

К»1 (к„=,Е8; =Е (2«) « - (2к-2 )-2 (»«1)= к

Я

Импульс, соответствующий окончани3о gS

h--ro периода измеряемой частоты (т.е. (h +1)-й импульс), устанавливает счетчик 9 импульсов в нулевое состояние и с его импульсного выхода поступает на вход синхронизации нормализатора 6, переписывая в последний значение накопленной взвешенной суммы П периодов измеряемого сигнала.

Нормализатор 6 осуществляет умножение на коэффициент

1 1 1 — - („, ), Я+Р+ > кП- k (2m 1) 1 =1 1=1

Р (2 -«)k(kiq)(k,z)/Ь; (2 Ф-i) М(К»») (2к«1) (n1 1) ) р«(«1«.1) (к«) аЪ 2

"(2«11-t) (k-I)(ki«)(«n-<1 (К«1) (m-1) 11

Ъ 4.

Значение измерения среднего периода дешифрируются дешифратором 7 и поступают на индикатор 8.

Следующий цикл измерения начинается с приходом сигнала начальной установки на вход устройства.

В случае статистической независимости случайных погрешностей измерения Л;, т.е. при vn =1, дешифратор 11 дешифрирует код нуля (так как m -1 = О) и управляет счетчиком 19 по модулю три таким образом, что удерживает последний в нулевом состоянии и пропускает на импульсный выход счетчика 19 по модулю три все и +1 импульсов измеряемой частоты. При этом в формировании весовых коэффициентов участвует только пер вый вычитающий счетчик 14, т.е.

3;=д-2,, так как в этом случаеЬп;

g, ="> . (n-2(1-()) «(и+»-1)

)=1

«1 ф =n(n»») («»+г)(б,так как (»=О, 1«=0

1=\

««-К(2т-») =0) р =n(ni») (n«2) (6.

Найдем алгоритм формирования весовых коэффициентов, обеспечивающий предельное уменьшение дисперсии оценки измеряемого периода (T") без увеличения времени измерения. Для этого исходим из того, что осуществляется усреднение и,периодов исследуемого сигнала, а оценку среднего значения ищем в виде т =,.Г,„,„! @, (1) где ; „,„6; Т, — результат цифрового

Ф измерения» -го

ll,)

:1: (и « -1) ;

«а« ь(2 ,Д S;4, 1

Р (Т ) где - приращение « -го весового

1 коэффициента относительно (1 -1) -го, . (2) (п.1- )3;

Здесь черта сверху означает статистическое усреднение. Учитывая, что

Выражение для дисперсии оценки

3, (т") запишем в виде г и+,-.бп-1- 8; перепишем (2) в виде аг1

2

)Ч

;Е:: (и««-1)8;

K 1; +2K 6; Р 1((1. )Т)-1 S; f) R((n i ))Т) (R;j о и 2 ((nil- ) 3;) где, — дисперсия случайной погрешности измерения, )(() — коэффициент корреляции (1 1)P)«141 (Ч«; (0 ()РИ «>11) .

Тогда выражение (3) можно переписать

1 случайной величины.

Положим

1)ß -12:<; 0+(3, ) 1) 2. п1

K о;.2;».

3,(т ) = 3" =

t и

Е:(и+1-i) 4;l

Произ ведем оптимизацию приращений, Е; весовых коэффициентов g;, найдя экстремум выражения (3) . Для этого продифференцируем (3) по ; и, приравняв производные нулю, получим уравнения вида (+m-1 и п .2:, =а „„,, «-. Е::.3 - g

1=1-11) 1 1 1*q-in 1 и и — 1 =а(-1)» -

)*i-2mi5 1.п-n)+2.

55 и п 3 =а» 3

J fl 1llt«J Ч-п« 2

ln и и . : ц; ° а„+ + 8; - : 1

1 1 1 ° и-м«2 1а1 (s) 9 1167519 10 периода исследуемого Изменение каждого 1 -ro временного сигнала, интервала (1 -го периода) сопровожда

То- период повторения ется погрешностью измерения начала импульсов на выходе и конца, причем погрешнось конца первого формирова- g i -го интервала одновременно являеттеля 2 импульсов. ся погрешностью начала (i +1)-го приНаличие в знаменателе выражения мыкающего временного интервала (1),E g обеспечивает несмещенность (фиг. 2) . С учетом жесткой функцио° в« оценки Т, так как нальной зависимости этих погрешносп

10 тей в пределах Т; И Т,+1 запишем ! и значение суммарной погрешности

1ъ( для (1) (;4 4а(1 (l 4 tg 1 " " (© («)»-. 4п(gn-,l-4n+« „.?. Я;4;

4Т

1 м.Ъ и

1167519

12 гд, g z 6; w E г,"- Г, -,, (,=. E;} э! а

7! . {и!-!-i) Г, Ф! (6) 3 . n 1щ+!

= а

3, t, целом

I ! -О,(, (к-!)

1 = 2,5, „„)в j . 0,1„, { k-!)

I =Ю,„.,(!!- }; 0,1,.„,(» -!) (7) 25

35

45 и

,„="7 . т;

Для решения системы уравнений (5) вычтем (i +1)-е уравнение из i -го.

При этом получим новую систему уравнений

S = а(" —, 1 с+ (ln! ñl 4 2,,3,„„.,, =O (k-.))

Я . =-а (!+!) !!!!1+ (2 m- <)

Очевидно, что коэффициент g можно выбрать произвольно, в частности для технической реализации удобно взять а =2. Бесовые коэффициенты, минимизирующие дисперсию оценки определяются в виде

1=!

Ноставив значения 8„ из (7) в (4), получим дисперсию оценки измеряемого периода

f, { т) = Р 1 )Р 7

A = к (.-!)- {»-!) (5 к->) /З; 2n (ь-il(k-il (2 к-!

Э

-2»(k+!) 2.m {m-!) 7 !

2n (m-!l (k-!)(г k -!)

С= -2» (!-) (k-!)+

+ 4(m-!) kn+4k m(m-!) j

P= n(»i!)(»!г)/6; ,!(!) (»,!)(в!) )с(»+!)(-ilm

5 2

n(!n-!)(2k+!l(ki!l kn!(n!-1)(»t!) .

3 2

При 1! >о 1 и h» m дисперсия оптимизированного алгоритма равна

3,(Чч) =6 3 (и к, Дисперсия оценки периода известного устройства при тех же условиях равна! 1=! а

Решение системы уравнений (6)

15 совместно с (5) дает при k = n (2m — 1) Я (Ф} 12 Д2 У

Следовательно, предлагаемое устройство позволяет снизить дисперсию оценки измеряемого периода в два раза при !!! ) 1. При в! =1, т.е. при статистической независимости

2m - t=1. По сравнению с классической среднеинтегральной оценкой, используемой, например в серийно выпускаемом частотомере Ч3-54, эффективность предлагаемого устройства составит

3(T) 92к k о! (! ) n 6(2m-!) 3 (9m+ 1}

Например, при !! 10 m = 13

6 = 40000 дисперсия оценки уменьшаэ ется примерно в 10 раз по сравнению со среднеинтегральной оценкой.

Из описания работы предлагаемого устройства следует, что процесс формирования взвешенной суммы заключается в момент прихода (n+1)-го импульса измеряемой частоты, поэтому время измерения в предла †. гаемом устройстве выражается

Быстродействие предлагаемого устройства выше по сравнению с быстродействием известного устройства

55 (прототипа) на время ч„ которое

7 для 20-30-разрядных кодов двоичных чисел составляет 40 — 50 мкс. Следовательно, верхняя рабочая частота

13 1167519 для известного устройства определяется п

1 при п °

О при паi

f йт=,р -РОУ2000 ГС .

Для предлагаемого устройства 1 „ определяется практически частотой квантующих импульсов на выходе первого формирователя 2 импульсов, которая для современной элементной базы может быть 100 Мгц, т.е. имеет расширение частотного диапазона вf „щ„ /4 50000 раз.

На фиг. 4 изображен пример реализации накапливающего сумматора 5, (12), содержащего регистр памяти и сумматор См . Выход сумматора соединен с, информационным входом регистра Рг, входы синхрониза ции С и входы сброса I| которого являются соответственно входами синхронизации и начальной установки накапливающего сумматора.

Распределитель 17 импульсов может быть реализован на базе дешифратора состояний счетчика 19 по модулю три и двух элементов И, на первые входы которого .подаются импульсы измеряемой частоты, а вторые входы управляются сигналами с выхода дешифратора.

Аналогичную распределителю имульсов структуру имеет коммутатор

13 с той лишь разницей, что он содержит три группы элементов И, управляемых дешифратором, а выходы групп элементов И объединены элементом ИЛИ, выход которого является выходом коммутатора.

На фиг. 3 изображен пример реализации кодового компаратора 10, который функционирует в соответствии с выражением при этом можно записать

20 (Р)* x

° ° xn Jn> (xng > xn j «)

Учитывая, что

x w(x ex )Ч = x w(xvg) V- получим окончательно

" < ") = 9 (» Я(х (х, ),„

", Х „ (Х„ „) „, )

Нормализатор 6 представляет со- . бой микропроцессор - устройство, 30 выполняющее вычислйтельные и логические функции, аналогичные фуннции

ЭВМ с программным управлением.!!67519

1167519 рефРетам4

Юма ж

P еда к тор И . Рыб ч енк о

Заказ 4431/43

Тирах 748 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

>е

1 O ь

Ъ

Ь Уа

Составитель В.Новоселов

Техред О.Ващишина Корректор М.Самборская