Преобразователь период-частота

Преобразователь период-частота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ;,;, вав о2

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 14.08,75 (21) 2165353/21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.02.77.Бюллетень № 5 (45) Дата опубликования описания 04.04.77 (51) М. Кл. Н 03 К 13/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 681.32ь (088. 8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Морозевич, В. Н. Мухаметов, В. М, Буриков и В. Н. Ярмолик

Минский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОД-ЧАСТОТА

Устройство относится к вычислительной и измерительной технике, может быть использовано в качестве блока управления специализированных устройств. занятых обработкой аналоговых сигналов, а также в ка- 5 честве измерительного прибора, позволяющего измерять период входных сигналов и вырабатывать последовательность импульсов с частотой следования, обратно пропорциональной периоду входного сигнала. 10

Известен преобразователь период-частота $11 содержащий генератор эталонной частоты, формирующее устройство, блок управления,. управляемые вентили, делители

Частоты, регистр и схему переноса. 15

Наиболее близок :к предлагаемому преобразователь период-частота (2$, содержащий последовательно включенные входной блок, первый элемент И, первый и второй счетчики, дешифратор, первый блок элементов 20

И, вторые входы которого подключены к выходам делителя, а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента

И. 25

Это устройство обладает ограниченными функциональными возможностями.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства: получение возможности формировать последовательности импульсов с частотой следования, обратно пропорциональной периоду входногс сигнала с постоянной относительной погрешностью, Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь содержащий последовательно включенные входной блок, первый элемент

И,первый и второй счетчики, дешифратор, первый блок элементов И, вторые входы которого подключены к выходам делителя„а выходы — ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, введены второй и третий элементы И, второй блок элементов

И и второй элемент ИЛИ, причем второй выход второго блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход является выходом устройства и подключен к нулевым входам стар546102 ших триггеров делителя, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам второго блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, а управляющий 5 вход — к выходу второго элемента ИЛИ,первый вход которого подключен к третьему выходу входного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко 19 второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход — к выходу триггера делителя, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике.

На фиг. 1 представлена структурная сх е- 15 ма преобразователя период-частота; на фиг. 2 — временная диаграмма основных сигналов.

Устройство содержит последовательно включенные входной блок 1, первый элемент

И 2, первый счетчик 3, второй счетчик 4, дешифратор 5, первый блок элементов И 6, вторые входы которого подключены к выходам делителя опорной частоты 7 à Bhlxot 26 ды — ко входам первого элемента ИЛИ 8, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 2, Второй выход входного блока l подключен к первому входу второго элемента И 9 второй вход кото-ЗО рого подключен к выходу первого элемента

ИЛИ 8 а выход, являющийся выходом устройства, подключен к нулевым входам старших триггеров делителя 7, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам элемента И 10. Информационные входы последнего подключены к выходам первого счетчика 3, а управляющий вход — к выходу второго элемента ИЛИ 11, первый вход которого подключен к третье-,р му выходу входного блока 1. Второй выход блока 1 подключен к первому входу треть » го элемента И 12, выход которого подклю» чен ко второму входу второго элемента

ИЛИ 11, а второй вход элемента И 12 —,р к выходу триггера делителя 7, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике.

Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии счетчики 3, 4 нахо- р дятся в нулевом положении, а на выходах входного блока 1 — запрещающие потенциалы, По сигналу "Пуск" (связи управления не показаны) на вход делителя 7 поступают импульсы опорной частоты f С выхо 55 дов триггерев делителя 7 на вторые входы первого блока элементов И 6 поступают импульсы частот

При первом п,золе;ы..нала "Пуск" переходе значения входного сигнала через нуль иэ отрицательных значений в положительные на первом выходе входного блока 1 (точка„с) появляется разрешающий потенциал, открывающий первый элемент И 2 по первому входу. В первый момент времени пос пе сигнала "Пуск" код во втором счетчике

4 нулевой. Дешифратор 5 подает разрешающий потенциал на первый вход первого (младшего) элемента И из блока 6, а на остальные элементы И этого блока - эапре; щающие потенциалы. Поэтому на первые элементы ИЛИ 8 поступает самая высокая частота 5,/2 из набора выходных частот де лителя 7 опорной частоты f o . Импульсы с первого элемента ИЛИ 8 (точка„е) через открытый нервый элемент И 2 поступают на первый счетчик 3. Когда на его вход поступает N импульсов с частотой f о /2 (N выбирают из условия достижения необходимой точности измерения периода в каждом поддиапазоне), он переполняется. При переполнении счетчика 3 во второй счетчик

4 заносится "+1", а в счетчик 3 при этом заносится код, равный половине его емкости. Последнее необходимо для учета части измеряемого периода, равной N.2/f o . При коде 00... 01 во втором счетчике 4 на первом входе первого (младшего) и во всех кроме второго элементах.И из блока 6 появляется запрещающий потенциал а на первом входе второго элемента И из блока 6 — разрешающий потенциал. Таким образом, на вход первого счетчика 3 теперь поступают импульсы, частота следования которых вдвое меньше предыдущей частоты, т.е. f /4, При каждом очередном переполнении первого счетчика 3 код во втором счетчике 4 увеличивается на единицу, а в первый счетчик

3 заносится код, равный половине его емкости N (при N = 2 в старший разряд A+ заносится единица), и частота импульсов, идущих на вход первого счетчика 3, уменьшается в два раза. Так происходит до момента вторичного перехода входного сигнала через нуль из отрицательных значений в положительные, т.е. до окончания периода T„измеряемого сигнала. При этом на первом выходе выходного блока появляется запрещающий потенциал, закрывающий первый элемент И 2. Иа этом заканчивается цикл измерения, в результаr =- которого в

=четчиках 3 и 4 ).слмируе" к код, пропорциональный периоду Т„ ;зходь н ".. сигнала.

Код во втором счетчике 4 пока-.".- ;-e r в каком поддиапазоне лежит период ",, а код в первом счетчике 3 опреде ..: - Т„ внутри поддиапазона. В этот же " -.;т вре546102 мени на третьем выходе блока 1 (точка"b"J формируется управляющий сигнал, который через второй элемент ИЛИ 11 поступает на управляющий вход блока элемента И 10.

Первые входы блока элемента И 10 подкпю- б чены к соответствующим входам триггеров первого счетчика 3. Таким образом дополнительный код, который содержится в счетчике 3, записывается в Я младших разрядов делителя 7. На втором выходе бпо- 10 ка 1 (точка 8 ) в это же время появляется разрешающий потенциал, открывающий второй элемент И 9 и третий элемент И

12 по первым входам, причем каждый им-. пульс с выхода второго элемента И 9 ус )б танавпивает старшие разряды делителя 7 в нулевое состояние, а каждый сигнал с выхода и -ного триггера делителя 7

3( переписывает в п младших разрядов делителя 7 дополнительный код счетчика 3.

Коэффициент пересчета 11 младших триггеров делителя 7 с учетом записанного в них дополнительного кода из счетчика 3 пропорционален содержимому счетчика 3, которое в свою очередь пропорционально величине периода Тх входного сигнала.

Возбужденный выход дешифратора 5 однозначно определяет частный поддиапазон формируемой на выходе устройства импульсной последовательности (грубая шкала). Коэффициент пересчета п младших триггероц делителя 7 определяет требуемую частоту следования импульсов внутри поддиапазона (точная шкала).

Зб

Формула изобретения

Преобразователь период-частота, содержащий Последовательно включенные входной блок, первый элемент И, первый и BI орай счетчики, дешифратор, первый блок элементов И, вторые входы которого подключены к выходам делителя, а выходы — ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента

И, о т и и ч а ю ш и и с я тем, "".òî„ñ целью расширения фуькциональных возможностей,в него дополнительно введены второй и третий элементы И,второй блок элементов И и второй элемент ИЛИ, причем второй выход входного блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход является выходом устройства и подкшочен к нулевым входам старших триг-геров делителя, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам второго блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, а управляющий вход— к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к третьему выходу входного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьег0 элемента

И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход

- к выходу триггера делителя, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Смеляков В.В, Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот. "Энергия ю М, 1975, с. 37, рис. 2-1.

2. Ермолов P.Ñ. Цифровые частотомеры.

"Энергия", Л„1973, с. 46, рис. 2-9.

546102

М Ф/ Л//2

Й-еикостаь счетчика У

4Рыг. г

Составитедь А. Кудряшов

РедактоР Б. Федотов ТехРед 0 Дуговая Корректор В. Салка

Заказ 233/2 Тираж 1049 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

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