Цифровой измеритель низких частот

Цифровой измеритель низких частот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения низких частот. Цель изобретения - расширение диапазона измерения. Измеряемый сигнал частотой FX подается на второй вход измерителя 3 периода, где, пройдя через триггер 6, с его инверсного выхода подается на первый вход измерителя 7 четных периодов и второй вход измерителя 8 нечетных периодов. Сигнал с прямого выхода триггера 6 подается на первый вход измерителя 8 и второй вход измерителя 7. Инверсный выход триггера 6 соединен с первым входом элемента И, к второму входу которого подключен выход делителя частоты. Прямой выход триггера 6 подключен к разрешающему входу регистра. В двоичном счетчике осуществляется подсчет импульсов. Информация с шин 9 поступает на управляющие входы управляемого делителя. По окончании измерения на выходе измерителя формируется код, пропорциональный FX. Вход делителя частоты соединен с выходом задающего генератора. Каждый из измерителей 7 и 8 содержит в себе также формирователь и элемент задержки. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5114 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕЕЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ПЛАНТ СССР

1 (21) 4174835/24-21 (22) 05. 01. 87 (46) 23.12.89. Бюл. М- 47 (71) Специализированный проектный и конструкторско-технологический институт по разработке и внедрению автоматизированных систем для оборудования с программным управлением (72) А.В.Нестеров и Н.П.Миронов (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельсTBo СССР

Ф 573768, кл. Г 01 R 23/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1018036, С О1 Е 23/00, 1982. (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НИЗКИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения низких частот.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения. Измеряемый сигнал частотой fx подает -я на второй вход измерителя 3 периода, где, пройдя

„„SU„„1531016 А1

2 через триггер 6, с его инверсного выхода подается на первый вход измерителя 7 четных периодов и второй вход измерителя 8 нечетных периодов. Сигнал с прямого выхода триггера 6 подается на первый вход измерителя 8 и второй вход измерителя 7. Инверсный выход триггера 6 соединен с первым входом элемента И, к второму входу которого подключен выход делителя частоты. Прямой выход триггера

6 подключен к разрешающему входу регистра. В двоичном счетчике осуществляется подсчет импульсов. Информация с шин 9 поступает на управляющие входы управляемого делителя. По окончании измерения на выходе измерителя формируется код, пропорциональный fx. Вход делителя частоты соединен с выходом задающего генератора. Каждый иэ измерителей 7 и 8 содержит также формирователь и элемент задержки. 4 ил.

1531016

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения низких частот.

Цель изобретения — расширение ди5 апазона иэмеряемь»х частот.

На фиг. 1 приведена структурная

».õåìà цифрового измерителя низких частот; на фиг. 2 — структурная схема измерителя четных (нечетных) периодов; на фиг. 3 — функциональная схема измерителя периода; на фиг. 4временная диаграмма работы измерителя.

Цифровой измеритель низких частот содержит последовательно соединенные задающий генератор 1 и делитель

2 частоты, последовательно соединенные измеритель 3 периода, управляемый делитель 4 и измеритель 5 периода, выход которого является выходом цифрового измерителя низких частот.

Второй вход измерителя 3 периода является входом цифрового измерителя низких частот. Первый, второй и третий выходы делителя 2 частоты соеДинены с первыми входами измерителя 3 периода, управляемого делителя 4 и измерителя 5 периода.

Каждый из измерителей 3 и 5 периода содержит триггер 6, измеритель 7 четных периодов, измеритель 8 нечетных периодов и информационные шины 9 передачи информации. Инверсный выход триггера 6 соединен с первым вхо-. дом измерителя 7 четных периодов и вторым входом измерителя 8 нечетных периодов. Прямой выход триггера 6 соединен с первым входом измерителя

8 нечетных периодов и вторым входом измерителя 7 четных периодов. Третьи входы измерителя 7 четных периодов и измерителя 8 нечетных периодов объединены и подключены к первому и третьему выходам делителя 2 частоты

45 соответственно.

Одноименные выходы измерителя 7 четных периодов и измерителя 8 нечетных периодов объединены информационными шинами 9 передачи информа50 ции.

Вход триггера 6 является в случае измерителя 3 периода входом цифрового измерителя низких частот а в слу1 чае измерителя 5 периода — его вторым входом. Шины 9 передачи информации соединены с выходом каждого из измерителей 3 и 5 периода. Каждый иэ измерителей 7и 8 четных и нечетных периодов состоит иэ элемента И 10, двоичного счетчика 11, регистра 12, формирователя 13 и элемента 14 задержки. Вход формирователя 13 и первый вход элемента И 10 соединены между собой и являются первым входом измерителя 3 (5) периода, разрешающий вход выдачи информации регистра 12 является вторым входом измерителя 3 (5) периода, третий вход которого является вторым входом элемента И 10.

Формирователь 13 своим выходом соединен с входом элемента 14 задержки и синхроиизирующим входом регистра 12. Выход элемента И 10 соединен со счетным входом двоичного счетчика 11, установочный вход которого соединен с выходом элемента 14 задержки. Выходы счетчика 11 соединены с входами регистра 12.

Цифровой измеритель низких частот работает следующим образом.

Измеряемый сигнал с частотой f„ (фиг. 4а) подается на второй вход измерителя 3 периода, где, пройдя через триггер 6, преобразуется в парафазный сигнал частотой f„/2 и длительностью импульса Т „ = 1/fÄ (фиг. 4á,в), Сигнал с инверсного выхода триггера 6 подается на первый вход измерителя 7 четных периодов и на второй вход измерителя 8 нечетных периодов. Сигнал с прямого выхода триггера 6 подается на первый вход измерителя 8 нечетных периодов и на второй вход измерителя

7 четных периодов. Первый вход измерителей 7 и 8 является разрешающим для измерения периодов, второй вход является разреша»ощим для выдачи результата измерения на информационные шины 9, а третий вход предназначен для подачи счетных импульсов частотой f<, поступающих с первого выхода делителя 2 частоты.

Таким образом, на первые и вторые входы измерителей 7 и 8 подаются сигналы в противофазе. Предположим, что по приходу очередного импульса контролируемого сигнала на инвертирующем выходе триггера 6 появится сигнал высокого уровня (фиг. 4б), который поступает на первый вход измерителя 7 и,соответственно, на пер- вый вход элемента И 10, на второй вход которого через третий вход измерителя 7 поступают счетные импульсы частотой fq с делителя 2 частоты.

1531016

Как кода В ряемой

При

Л = Tõ f1

35 входного сигнала.

55

При этом на выходе элемента И 10 появляются импульсы частотой f, поступающие на L÷åòíb»é вход двоичного счетчика 11 (фиг. 4г). Одновременно сигнал низкого уровня (фиг. 4в) с

5 прямого выхода триггера 6 через второй вход измерителя 7 поступает на разрешающий вход EZ регистра 12 и удерживает его,выходы в выключенном состоя»»ии (состояние вьк окого импеданса по выходу) . По приходу следующего импульса измеряемого сигнала триггер 6 измерителя 3 периода меняет состояние по выходу на противоположное. При этом сигнал низкого уровня с инверсного выхода триггера 6 за» реп»ает прохождение счетных импульсов через элемент И 10 и в начетчике

11 накопляется количество импульсов 20

Одновременно при переходе сигнала

< инверсного выхода триггера 6 из 25 высокого уровня B низкий формироватечь 13 формирует короткий импульс длительностью » (фиг. 4е), поступающий на ».инхронизирующий вход с ре»истра 12, по которому информация со счетчика 11 переэапи»ывается в регистр 12, а сигнал высокого уровня с прямого выхода триггера 6 через второй вход измерителя 7 подключает выходы регистра 12 к информационной шине 9. Импуль1. с выхода формирователя 13, пройдя чере« элемент 14 задержки через время »t устанавливает счетчик 11 в со».тояние "0".

В это же время после изменения состояния триггера 6 в измерителе 8 начинают повторяться те же процессы, что и в измерителе 7 (фиг. 4в,д,ж,и) поскольку измерители 7 и 8 выполнены одинаковыми. Таким образом, на шине

9 имеется информация «а каждый период

Информация с шин 9 поступает на управляющие входы управляемого делителя 4, на счетньп» вход которого поступают импульсы частотой f < c второго выхода делителя 2. На выходе управляемого делителя 4 появляется сигнал частотой г" A 1»

2ü. f э где »l — разрядность управляющего цифрового кода A.

Этот сигнал подается на вход измерителя 5 периода. Поскольку измеритель 5 выполнен одинаковым с измерителем 3, в нем происходят процессы, описанные вьппе.

Импульсы частотой f3 подают»:я на измеритель с третьего выхода делителя 2. По окончании измерения на выходе измерителя 5 формируется двоичный код, численно равньп»

2 fз

/f f

3 11Р

2 видно из выражения, величина прямопропорциональна измевеличине f„. выполнении условия

2 f3» — — 10

ff f2 где k — число, определяющее количество значащих цифр (разрядов) числа В, величина его численно равна измеряемой величине f„.

Применение цифрового измерителя низких частот позволяет расширить диапазон измеряемых частот при сохранении требуемого быстродействия, что достигается за счет обеспечения возможности автоматического изменения времени измерения Т„,„при изменении 1 „ без предварительной перенастройки параметров цифрового измерителя низких частот.

Так, например, при емкости счетчика 11 2 = 16384 f,= 10 Гц, — 10 Гц, Г,= 6,1035 ИГц, минимальная измеряемая частота f = 6,1036

Гц, максимальная измеряемая частота

247 Гц при времени измерения

006/f õ à (Т и«м 4 41 9997/f õ °

Формул а и з о б р е т е н и я

Цифровой измеритель низких частот, содержащий задающий генератор, делитель частоты, первый и второй измерители периода, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых частот, в неro введен управляемьп» делитель частоты, задающий генератор соединен с входом делителя частоты, первьп» выход которого подклн чен к первому входу первого измерителя периода, второй вход которого является вхо1531016 лом цифрового измерителя низких частот, второй выход делителя частоты

i:îåëèíåH с первым входом управляемогоо делителя частоты, второй вход

5 которого соединен с выходом первого измерителя периода, третий выход делителя частоты подключен к первому входу второго измерителя периода, второй вход которого соединен с выходом управляемого делителя частоты.

1531016

Составитель Ю.Минкин

Редактор А.Козориз Техред М.Ходанич

Корректор H.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 7949/46 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101