Устройство для измерения отношения частот двух сигналов
Иллюстрации
Показать всеРеферат
Изобретение может быть использовано для измерения отношения частот , периодов, а также частоты и периода электрических сигналов. Цель изобретения - повьшение быстродействия работы устройства. Устройство содержит процессор 1, счетчики 2 и 3 импульсор, RS-триггер 4, триггеры 5 и 6, элемент ИЛИ II и элементы И 13 и 14. Введение триггеров 7 - 10, элемента ИЛИ 12 и образование новых функциональных связей исключают необходимость подготовительного измерения , имеющего целью установить, какая из частот i и i 6onbme. Возможности устройства могут быть расширены посредством занесения в счетчики 2 и 3 импульсов различных чисел N, и М . Таю, задавая N, 1, а N, 1 , можно измерят; длительность однократных временных интервалов , уловлетворяющих условию Тц интервала. Задавая N, равным целому числу, можно измерять длительность различного числа периодов неизвестной частоты . 3 ил. i СЛ 00 о 00 со со ue.f
СОЮЗ CQBETCHHX
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„ giga (5И 4 С 01 R 23/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Фиг. 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3965450/24-21 (22) 14.10.85 (46) 07.05.87. Бюл. Р 17 (72) В.П.Цемик и Б.Д,Климковецкий (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1242844, кл. G 01 R 23/02, !986.
Авторское свидетельство СССР
Ф 883776, кл. G 01 R 23/02, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ДВУХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения отношения частот, периодов, а также частоты и периода электрических сигналов. Цель изобретения — повышение быстродействия работы устройства. Устройство содержит процессор 1, счетчики 2 и 3 импульсов, RS-триггер 4, триггеры 5 и 6, элемент ИЛИ 11 и элементы И 13 и !4. Введение триггеров 7 — 10, элемента ИЛИ 12 и образование новых функциональных связей исключают необходимость подготовительного измерения, имеющего целью установить, какая из частот и 1 больше. Воз-
1 можности устройства могут быть расширены посредством занесения в счетчики 2 и 3 импульсов различных чисел Й, и Ц . Так, задавая Н, = а Nz ») 1, можно измерять длительность однократных временных интервалов, уловлетворяющих условию Т
М /j, где Т „ — время интервала.
Задавая К, равным целому числу, О
® можно измерять длительность различного числа периодов неизвестной частоты. 3 ил.
С:
1308919 2
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения отношения частот, отношения периодов, а также частоты и периода электрических сигналов. ! ель изобретения — повышение быстродействия путем сокращения времени измерения.
На фиг.l представлена структурная схема устройства на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его принцип работы.
Устройство содержит процессор 1, счетчики 2 и 3 импульсов, R5 †триггер 4, триггеры 5-10, элементы
ИЛИ 11 и 12, элементы И 13 и 14, входы 15 и 16 соответственно частот и и шину !7 данных.
Шина 17 данных процессора 1 соединена с информационными входами и выходами счетчиком 2 и 3 импульсов, при этом первый управляющий выход процессора 1 подключен к !э -входу
R5-òðèããåðà 4, второй и третий управляющие выходы — к входам записи данных соответственно счетчиков 2 и
3 импульсов, а четвертый и пятый управляющие выходы — к входам чтения данных соответственно счетчиков 2 и
3 импульсов, счетные входы которых соединены соответственно с выходами элементов И 13 и 14.,Первые входы последних являются входами соответственно первой и второй измеряемых час.тот,причем эти входы объединены соответственно с С-входами триггеров 5 и 9 и триггеров 6 и 10, а вторые входы элементов И 13 и 14 подключены к выходу элемента ИЛИ 11 и управляющему входу процессора 1. Сигнальные выходы счетчиков 2 и 3 импульсов соединены через элемент ИЛИ 12 и Й -входом R5 -триггера 4, выход которого объединяет 2 -входы триггеров 5 и 6.
Выходы триггеров 5 и 6 соединены с
2-входами соответственно триггеров 7, 10 и 8,9, а также с С-входами соответственно триггеров 8 и 7, выходы которых подключены к Р -входам соответственно триггеров 9 и 10. Входы элемента ИЛИ ll соединены с выходами триггеров 9 и 10.
Устройство работает следующим образом.
Перед началом измерения процессор
1 устанавливает в исходное состояние все элементы устройства, в регистры программируемых счетчиков 2и 3 импульсов заносит код числа l! -1, где N — некоторое заданное число.
При этом триггеры 4-6, 9 и 10 находятся в нулевом, а триггеры 7 и 8 н произвольном состояниях. В момент (фиг.2 и 3 ) начала измерения процессор вырабатывает на своем первом управляющем выходе сигнал "1", который переводит RG-триггер 4 в единичное состояние. Ближайшие после импульсы частот 1, и 1 моменты, и 1 заносят "1" с выхода R5 -триггера 4 соответственно в триггеры 5 и
6. Если первым после момента 1 приходит импульс частоты f. (этому случаю соответствуют временные диаграммы на фиг.2), то первым устанавливается в единичное состояние триггер 5.
20 Переключение его выходного сигнала из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 6 в триггер 8, разрешая запись "1" в триггер 10. Ближайший
25 импульс частоты 5< (момент < «) кроме записи "1" в триггер 6, записывает "1" в триггер 10, "1" с выхода которого через элемент ИЛИ 11 разрешает прохождение импульсов частот и соответственно через элеменI ты И 13 и 14 и на счетные входы счетчиков 2 и 3 импульсов. Переключение выходного сигнала триггера 6 из "0" в "1" записывает "1" в триггер 7, "1" с выхода которого удержи35 вает триггер 9 в нулевом состоянии в течение данного измерения. При равенстве одного из подсчитываемых в программируемых счетчиках 2 и 3 импульсов количеств импульсов частот или 3z заданному числу !! -1 (момент tp) на его сигнальном выходе появляется "1", которая через элемент ИЛИ 12 сбрасывает RS-òðèããåð 4.
Ближайшие после момента 1 импульГ
45 сы частот, и записывают "0" в триггеры 5 и 6, а ближайший импульс частоты (момент т.„ ), следующий после ближайшего с момента им—
P пульса частоты, (момент т,„,), запи5О сывает "0" в триггер 10. Переключение выходного сигнала триггера 10 из
"1" в "0" через элемент на управляющий вход процессора 1 свидетельствует об окончании счета импульсов, а
55 "0" с выхода элемента ИЛИ il запрещает прохождение импульсов частот и через элементы И 13 и 14 на счетные входы счетчиков 2 и 3 импуль3 1308 сов. Процессор 1 считывает содержимое счетчиков 2 и 3 импульсов и производит необходимые вычисления из соотношения
1, 5
7 (i j 2 М где N и N< .— содержимое счетчисоответственно по окончании счета. !О
Если первым после момента т. приходит ближайший импульс частоты f ( этому случаю соответствуют временные диаграммы на фиг.3), то первым устанавливается в единичное состоя- 15 ние триггер 6 (момент f,ö } . Переключение его выходного сигнала из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 5 в триггер 7, а бл вкайший импульс частоты, (момент 4 и,), кроме запи†20 си "1" в триггер S записывает "1" с выхода триггера 6 в триггер 9, "1" с выхода которого через элемент
ИЛИ 11 разрешает съем импульсов обеих.частот. Переключение выходного сиг-25 нала триггера 5 из "0" в "1" зайисывает "1 в триггер 8, "1" с выхода которого удерживает в течение всего измерения триггер 10 в нулевом сос— тоянии. ЗО
Далее устройство работает так же, как и в предыдущем случае, за исключением того, что ближайший после момента и импульс частоты 1, (момент ,) записывает "0 с выхода триггера 35
6 в триггер 9, переключение выходно го сигнала которого из "!" в "0" приводит к такому же .изменению выходного сигнала элемента ИЛИ 11.
Формула (1) отражает предположение, что время счета обеих частот одно и то же, т.е. Т с - Тп . Из диагС1 раммы (Лиг.2 и 3) видно, что абсолютная погрешность измерения от такого 45 предположения не превьппает длительность одного периода большей из частот j и 1, а учитывая тот факт, что количество периодов большей из частот по крайней мере равно задан- 50 ному числу Й, можно утвердить, что относительная погрешность не превьппает величины + 1/N.
Устройство позволяет исключить необходимость подготовительного измерения, имеющего целью установить, какая из частот и 1п больше, и тем
1 самым повысить быстродействие.
919 4
Возможности устройства могут быть расширены посредством занесения в счетчики 2 и 3 импульсов различных чисел N, и N . Так, например, задавая N, = 1, à N » 1, можно измерять длительность однократных временных
lf интервалов, удовлетворяющих условию
Тп 6 К f задавая М < равным цело му числу, можно измерять длительность различного числа периодов не— известной частоты и т.п. формула изобретения
Устройство для измерения отношения частот двух сигналов, содержащее процессор, два счетчика импульсов, три триггера, один из которых
Ю-триггер, элемент ИЛИ и два элемента И, в котором лина данньгх процессора соединена с информационными входами и информационными выходами счетчиков импульсов, первый управляющий выход процессора — с 5 -входом
115-триггера, второй и третий управляющие выходы — с входами записи данных соответственно в первый и второй счетчики импульсов, а четвертый и пятый управляющие выходы — с входами чтения данных соответственно из первого и второго счетчиков импульсов, счетные входы которых подключены соответственно к выходам первого и-второго элементов И, причем первые входы элементов И являются входами соответственно первой и второй измеряемых частот, а вторые входы соединены между собой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,.с целью повьппения быстродействия, в него введены четыре триггера и второй элемент ИЛИ, причем сигнальные выхо-. ды первого и второго счетчиков имI пульсов соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к к -входу g5- триггера, выход
R5-триггера соединен с 3 -входами первого и второго триггеров, выходы которых соединены с 3 -входами соответственно третьего, шестого н четвертого пятого триггеров, а также с
С-входами соответственно четвертого и третьего триггеров, С-входы первого и пятого триггеров подключены к первому входу первого элемента И, С-входы второго и шестого триггеров— к первому входу второго элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами первого и второго
° «
Tct О or Н2
tp tK) Фиг. 2
-H
Мн2 Í<
Фиг. 5
Ья 8Kf
Составитель Н.Федоров
Редактор 0.1Орковецкая Техред А.Кравчук
Корректор M. 1чароши
Заказ 1793/36 Тираж 731 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул. Проектная, 4
1 5 элементов И и с управляющим входом процессора, входы первого элемента
ИЛИ соединены с выходами пятого и
1308919 6 шестого триггеров, R -нходы которых подключены соответственно к выходам третьего и четвертого триггеров.