Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к импульсной измерительной технике. Цель - упрощение устройства. Устройство содержит реверсивные счетчики 3 и 4 и кодоуправляемый делитель 5 чаатоть1. Введение элемента ИЛИ 6, элементов И 7-9 и образование новых функциональных связей обеспечивают непрерывное слежение за изменением отношения частот последовательностей импульсов. 1 ил.

Е@Е„ Cgq :ð. "Т СОЮЗ СОЗЕТСНИХ

О ф""- =Х СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„. 80„„1402957 А1 (51)4 0 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

\Х

1х;, К ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕ НИЯ ЧАСТОТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной измерительной технике. Цель — упрощение устройства. Устройство содержит реверсивные счетчики 3 и 4 и кодоуправляемый делитель 5 чаатоть!.

Введение элемента ИЛИ 6, элементов

И 7-9 и образование новых функциональных связей обеспечивают непрерывное слежение за изменением отношения частот последовательностей импульсов.

1 ил. (21) 4166041/24-21 (22) 05, 11.86 (46) 15.06.88. Бюл. У 22 (71) Щекинский филиал Тульского опыт— но-конструкторского бюро автоматики

Научно-производственного объединения

"Химавтоматика" (72) Е. Н. Титаев и Ю. Г. Фадеев (53) 621.3!7(088.8) (56) Данчеев В. П. Цифрочастотные вычислительные устройства. M.: Энергия, 1976, с. 54.

Авторское свидетельство СССР

11т 1098103, кл. Н 03 К 23/00, 1982.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1402957

Изобретение относится к импульсной измерительной технике и предназначено для измерения отношения частот следования статистических после5 довательностей импульсов.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства. 10

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит первую входную шину

1, вторую входную шину 2, основной реверсивный счетчик 3, дополнительный реверсивный счетчик 4, кодоуправ" ляемый делитель 5 частоты, логический элемент ИЛИ 6, первый 7, второй 8 и третий 9 логические элементы И, генератор 1О одиночного импульса. 20

Счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты подключен к первой входной шине 1, а его информационные входы подключены к информационным вы-25 ходам основного реверсивного счетчика 3, вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика 4 соединен с второй входной шиной 2, суммирующий вход дополнительного реверсивного 30 счетчика 4 соединен с выходом кодоуправляемого делителя 5 частоты, информационные входы дополнительного реверсивного счетчика 4 соединены поразрядно с информационными выходами 5 дополнительного реверсивного счетчика, 4, выход прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика 4 соединен с первым входом первого элемента И 7 и первым входом элемента 40

ИЛИ 6, выход обратного переноса дополнительного реверсивного счетчика

4 соединен с первым входом второго элемента И 8 и вторым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика 4 и с первым входом третьего элемента И 9, выход которого соединен с входом генератора 10 одиночного импульса, вы50 ход последнего соединен с вторыми входами первого 7, второго 8 и третьего 9 элементов И, причем выход первого элемента И 7 соединен с суммирующим входом основного реверсивноS5 го счетчика 3, а выход второго элемента И 8 соединен с нычитающим входом основного реверсивного счетчика

3 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Последовательность импульсов делимого с частотой f> через первую входную шину 1 поступает на счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой f - через вто2 рую входную шину 2 поступает на вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика 4.

В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот f, и f< остаются неизменными, код числа 0 (t) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от О до Ома„„, где Яма„семкость счетчика 4; t — значение текущего момента времени. С информационнык выходов основного реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выход устройства и на информационные входы кодоуправляемого делителя 5 частоты, причем число К определяет коэффициент деления кодоуправляемого делителя 5 частоты. Так как на счетный вход кодоуправляемого делителя

5 частоты поступают импульсы с частотой f„ то на выходе кодоуправляемого делителя 5 частоты формируется последовательность импульсов с частотой

f1„, равной

f1

К

В установившемся режиме измерения число К определяет отношение

К =—

f1 (2) 2 откуда следует, что в установившемся режиме (3)

Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой а на суммирующий вход — импульсы с частотой f с выхода кодоуправляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот f1 и f2 состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного импульса.

Колебания содержимого счетчика 4 в пределах одного импульса обусловлены наличием фазового сдвига между частотами f2 и f Обычно емкость реверсивных счетчиков устанавливается не

1402957 менее 10, поэтому колебание состояния счетчика 4 в пределах одного импульса не вызывает сигналов ка его выходах прямого и обратного переноса и состояние счетчика 3 остается неизменным. Неизменным остается и код числа К на выходе счетчика 3.

При изменении среднего значения частот 1, и f< или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (3) нарушается и, следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой. Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо в сторону убывания накапливаемых импульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого и обратного переноса не появится импульс.

Этот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществляет запись кода Q (1), поступающего на его информационные входы с его же информационных выходов.

При этом блокируется изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состояние счетчика 4, которому соответствует код числа Q =

= 0 или Q = Q с,„с, сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. Следовательно, после достижения счетчиком 4 одного из предельных состоя1

1 ний каждый импульс более высокой частоты, не скомпенсированный импульсом более низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса. Этот

1же импульс через элемент ИЛИ 6 и пер вый вход третьего элемента И 9 посту пает на вход генератора 10 одиночного импульса, который вырабатывает импульс определенной длительности. Этот импульс через вторые входы элементов И 7 и 8 блокирует прохождение импульсов (кроме первого) с выходов прямого и обратного переноса счетчика 4 на соответствующие суммирующий и вычитающий входы счетчика 3 на время, равное его длительности. По окончании указанного времени блокировка снимается и первый импульс с выхода прямого или обратного переноса счет чика 4 поступает через первый вход элемента И 7 или 8 на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счет25

30 (4) 35

40 импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остается неизмен45

5

20 чика 3, последующие поступления импульсов с выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 вновь блокируются импульсом, формируемым генератором

)О одиночного импупьса. Логический элемент И 9 запрещает прохождение импульсов с выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 через элемент ИЛИ б на вход генератора 10 одиночного импульса на время, равное длительности импульса, формируемого генератором 10 одиночного импульса.

Импульсы, поступающие о выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 через первый вход элемента

И 7 или 8 на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика

3, изменяют код на информационных выходах последнего и на информационных входах кодоуправляемого делителя 5 частоты.

Изменение кода на информационкых входах кодоуправляемого делителя, 5 частоты приводит к изменению частоты на его выходе таким образом, чтобы разбаланс между .частотами fear u на счетных входах счетчика 4 уменьшился. Этот процесс повторяется до тех пор, пока состояние счетчика

4 не будет удовлетворять условию после чего наступает установившийся режим измерения. При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 ным .

Необходимая величина случайной составляющей погрешности измерений, особенно при измерении отношения частот следования статистических последовательностей импульсов, обеспечивается выбором длительности импульса, формируемого генератором 10 одиночного импульса. Действительно, при изменениях частот f„ и f, носящих характер флуктуаций, на выходе прямого или обратного перекоса счетчика 4 появляется пачка импульсов. Однако на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 пройдет лишь часть этих импульсов, в оптимальном случае не более одного ° Прохождение остальных импульсов ка суммирующий

1402957

Формула изобретения

Составитель Е. Минкин

Редактор И. Рыбченко Техред. Л.Сердюкова Корректор C. Шекмар

Заказ 2853/35 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Или вычитающий вход счетчика 3 блокируется импульсом, сформированным генератором 10 одиночного импульса.

Таким образом, содержимое счетчика 3 в установившемся режиме изменяется в пределах + 1 импульса при соответСтвующем выборе величины длительности импульса, вырабатываемого генератором 10 одиночного импульса. СледоВательно, величина случайной составЛяющей погрешности измерений устройства, минимальна.

Таким образом, устройство обеспеЧивает непрерывное слежение за измеНением отношения частот последовательностей импульсов, структурно проЩе прототипа и поэтому обладает повышенной надежностью при меньшем

Энергопотреблении. 20

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов, 25

Содержащее две входные шины, основной и дополнительный реверсивный счетчики и кодоуправляемый делитель частоты, счетный вход которого подключен к первой входной шине, а информационные входы подключены к информационным выходам основного реверсивного счетчика, о т л и ч а ю щ еЕ с я тем, что, с целью упрощения, В него введены логический элемент

ИЛИ, три логических элемента И и генератор одиночного импульса, причем вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с второй входной шиной, суммирующий вход дополнительного реверсивного счетчика — с выходом кодоуправляемого делителя частоты, информационные входы дополнительного реверсивного счетчика соединены поразрядно с информационными выходами дополнительного реверсивного счетчика, выход прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика соединен с первым входом первого элемента И и первым входом элемента ИЛИ, выход обратного переноса дополнительного реверсивного счетчика — с первым входом второго элемента И и вторым входом элемента

ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом генератора одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов

И, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом основного реверсивного счетчика, в выход второго элемента И вЂ” с вычитающим входом основного реверсивного счетчика импульсов, выход которого является выходом устройства.