Цифровой частотомер

Цифровой частотомер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике. Цифровой частотомер содержит формирователь I, триггер 5,-генератор (Г) 6 тактовой частоты и цифрочастотный умножитель 7. В частотомер введены элемент НЕ 2, регистр 3, одновибратор 4, триггер 8 и образованы новые функциональные связи. Благодаря этому нет нео6ходй г мости в увеличении частоты Г 6. Следовательно , при данной величине ча- . стоты Г 6 и разрядности регистра 3 возрастает точность измерения частоты . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (sB 4 01 к 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4106221/24-21 (22) 26.05.86 (46) 07.09.88. Бюл. В 33 (72) Н. В ° Яворский, Я. И. Костик, В. В. Древняк и В. Г. Брыч (53) 621 317(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 954885, кл. G 01 R 23/00, 1982.

Кирианаки Н. В., Гайдучок Р. М.

Цифровые измерения частотно-,временных интервалов времени. - Львов:

Вешая-школа, 1978, с. 63, рис. 2, 4. (54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР (57) Изобретение относится к измерительной технике. Цифровой частотомер содержит формирователь I, триггер

5, генератор (Г) 6 тактовой частоты и цифрочастотный умножитель 7. В частотомер введены элемент НЕ 2, регистр 3, одновибратор 4, триггер 8 и образованы новые функциональные связи. Благодаря этому нет необходи мости в увеличении частоты Г б. Следовательно, при данной величине ча" стоты Г 6 и разрядности регистра 3 возрастает точность измерения частоты. 2 ил.

1422172

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты, Цель изобретения — повышение точ5 ности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема цифрового частотомера; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие работу цифрового частотомера. 10

Цифровой частотомер содержик формирователь 1, элемент HE 2, регистр

3 (последовательных приближений), одновибратор 4, триггер 5, генератор

6 тактовой частоты, цифрочастотный 15 . умножитель 7 и триггер 8, Вход формирователя 1 является вхо: дом частотомера, а его выход через элемент HE 2 соединен с информационным входом регистра 3 и через одно- 20 вибратор 4 с первым установочным входом триггера 5. Установочный вход частотомера соединен с вторым установочным входом триггера 5 и установочным входом регистра 3. На информа- 25 ционном входе триггера 5 установлено значение логического нуля, а выход триггера 5 подключен к входу синхронизации регистра 3 и входу генератора 6 тактовой частоты, выход которо- 30 го соединен со счетным входом цифрочастотного умножителя 7 и входом синхронизации триггера 8. Выход цифрочастотного умножителя 7 подключен к установочному входу триггера 8, на информационном входе которого установлено значение логической единицы, Выход триггера 8 подключен к входу синхронизации триггера 5. Выходы регистра 3 подключены к информационным 40 входам цифрочастотного умножителя 7 и являются выходом цифрового частотомера.

Частотомер работает по методу поразрядного сопоставления частот. Сиг- 45 налом "Уст." (фиг. 2а) происходит начальная установка триггера 5 в нулевое состояние, а в регистре 3 устаN навливается число — p где N — - число, 2

50 соответствующее максимальной емкости регистра 3. После окончания импульса

"Уст." регистр 3 переходит в режим последовательного приближения. Измеряемая частота У„ поступает на форми- «>5 рователь 1 и преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов (фиг ° 2б). С выхода формирователя 1 измеряемая частота поступает через элемент НЕ 2 на информационный вход регистра,3 (фиг. 2в) и на вход одновибратора 4. Последний по переднему фронту F вырабатывает короткий импульс (фиг. 2г), который поступает на второй установочный вход триггера

5. Последний переходит в единичное состояние (фиг. 2д), запуская при этом генератор 6, вырабатывающий последовательность импульсов с частотой Р (фиг. 2е). Передним фронтом первого импульса генератора 6 на выходе триггера 8 устанавливается значение логической единицы (фиг. 2з).

Тактовая частота генератора 6 поступает на вход цифрочастотного умыожителя 7, выполненного на счетчике и импульсно-потенциальных вентилях.

На выходе цифрочастотного умножителя

7 появляются импульсы (фиг. 2ж) с частотой следования F, равной

N

1 где — коэффициент пересчета, определяющийся выражением (2) где К вЂ” число разрядов цифрочастотного умножителя 7 (2 = Я).

Первый импульс с выхода умножителя 7 переводит триггер 8 в состояние логического нуля (фиг. 2ж), который устанавливает значение логического нуля и на выходе триггера 5 (фиг. 2а) .

При этом выключается генератор 6, а в соответствующий разряд регистра 3 (для 1-го такта в К-й разряд, для

2"го в (К-1)-й,..., для К-r î в 1-й) записывается состояние его информационного входа.

Если длительность импульса с выхода триггера 8 меньше половины периода измеряемого сигнала, в соответствующем разряде регистра 3 фиксируется логический нуль, а если длительность больше, фиксируется логическая единица. С приходом второго положительного импульса F начинается второй такт измерения. Всего для измере1 1 ния Р„с погРешностью д„е-, необходимо затратить К тактов. При этом в регистре 3 фиксируется двоич72

2 F

N ( (3) 15

2 2 — (4) 1

Т е

Г1

1 к

Тх — Т

2 откуда

2

F 2

Fo (б) Вых

3 14221 ное число М „ значение которого пропорционально частоте. измеряемого сигнала

Зависимость (3) объясняется тем, что длительность импульса на выходе тригг ера 8 пропо рциональна частоте следования импульсов на выходе умножителя 7. Так, в первом такте измерения длительность импульса на выходе триггера 8 равна

Т

Если — "- з. Т,, в К-м разряде регистра 3 фиксируется значение логического нули, если 2 Т1, фиксируется

Т

25 логическая единица. Поскольку регистр

3 работает в режиме последовательного приближения, перед вторым тактом

N в нем устанавливается число Nz = — +

М

+7;, если Т,, и И = г, если

Т6 Т

2 1

На К-м такте измерения

Точность цифрового частотомера не 45 зависит от частоты генератора 6 тактовой частоты, а обеспечивается определенным количеством разрядов регистра

3 (при точности d = О,IX необходимо применять 10-разрядный регистр 3).

Диапазон измеряемых частот определяется частотой генератора 6 тактовой частоты и разрядностью регистра, 3. В цифровом частотомере нет необходимости в увеличении частоты генер..тора 6 с целью увеличения точности, следовательно, при данной величине час.оты генератора 6 и разрядности регистра 3 возрастает точность измерения частоты.

Формула изобретения

Цифровой частотомер, содержащий генератор тактовой частоты, первый триггер, формирователь, вход которого является входом частотомера, и цифрочастотный умножитель, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй триггер, одновибратор, регистр и элемент HE выход формирователя через элемент НЕ подключен к информационному входу регистра и через одновибратор — к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого соединен с установочным входом регистра и установочным входом частотомера, на информационном входе первого триггера установлено значение логического нуля, а выход первого триггера соединен с входом синхронизации регистра и управляющим входом генератора тактовой часто-ы, выход которого подключен к входу синхронизации второго триггера, к счетному входу цифрочастотного ! умножителя, выход которого соединен с установочным входом второго триггера, на информационном входе которого установлено значение логической единицы, а выход соединен с входом синхронизации первого триггера, выходы регистра подключены к информационным входам цифрочастотного умножителя и являются выходом частотомера.

1422172

TQElrlbl ИЗНРРРНИЯ

Составитель Ю. Минкин

Редактор И. Горная Техред Л.Олийнык Корректор р. Кравцова

Заказ 4427/46

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

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