Устройство цифрового измерения частоты следования импульсов

Устройство цифрового измерения частоты следования импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические

Республик

<1,930146 (61) gl,îïîëíèòåëüìîå к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.08. 80 (21) 2973790/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 23.05.82, Бюллетень М19

Дата опубликования описания 25.05.82 (51)М. Кл.

С Ol R 23/02 евщдврстекнаМ «вмнтет

ССФР ав лелем иеебретеннй н открытнй (53) УДК 621. .317(088.8) (22) Авторы изобретения

P.8. Коровин и И.И. Ковтун (21) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ

ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известно устройство цифрового измерения частоты следования импульсов, содержащее преобразователь, квадратурный генератор, задающий генератор сигналов дискретизации, блок вычисления дискретного преобразования Фурье, квадратор, интерполятор, блок обнаружения, блок памяти, блоки сочетаний, блок оптимального разрешения (1), Недостатком этого устройства является его сложность.

Наиболее близким по технической. сущности к изобретению является устройство, содержащее формирователь импульсов, соединенный со входной ши" ной, временной селектор, вход управления которого связан с формирователем эталонного временного интервала, счетчик с индикатором, причем вход счетчика соединен с выходом временного селектора (2).

Однако известное устройство не обладает достаточным быстродействием.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь входных импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу временного селектора, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, и счетчик с индикатором, введены управляемый умножитель частоты, преобразователь период-код и Формирователь сигналов управления, первый вход которого соединен с выходом формирователя входных импульсов, второй вход соединен с первым входом преобразователя периодкод, выходом временного селектора и информационным входом управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика с индикатором, а вход управления соединен

3 93014 с первым выходом формирователя сиг-> налов управления, второй выход которого подключен ко второму входу преобразователя период-код, выходы которого соединены с остальными входами формирователя сигналов управления, причем входы формирователя времен.ных интервалов соединены соответственно с остальными выходами формирователя сигналов управления. 1О

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит формирователь 1 входных импульсов, временной селектор 2, управляемый умножитель 3 частоты, счетчик 4 с индикатором, преобразователь 5 период-код, формирователь 6 временнь>х интервалов, формирователь 7 сигналов управления, Измеряемый сигнал подан на входную шину 8.

Формирователь 6 временных интервалов состоит из триггера 9, счетчика 10 и элемента И 11, а формирователь 7 сигналов управления содержит генератор 12 эталонного интервала, блок 13 элементов И, блоки 14 и 15 вентилей, блок 16 установки кода, параллельный сумматор 17, формирователь 18, элементы И 19, 20,триггеры 21 и 22, элемент 23 задержки и элемент ИЛИ 24.

Принцип работы устройства заключаз$ ется в следующем.

В исходном состоянии счетчик обнулен, селектор 2 закрыт, преобразователь 5 готов к измерению кода(длительности) периода. Измеряемый сигао нал подается на вход формирователя 1, с выхода которого на селектор 2 и формирователь 7 поступают короткие импульсы с частотой F<. Формирователь 7 начинает процесс измерения с соответствующего сигнала запуска, 4$ который может вырабатываться либо в самом формирователе 7, либо поступать на него извне.

После прихода сигнала запуска первый we импульс с выхода формирователя

1 поступает на формирователь 7, начинает работу формирователь 6 на время 0,1 Т>, опрокидывающего селектор

2. В это we время с формирователя 7 на умножитель поступает сигнал, в результате которого умножитель осуществляет умножение входных импульсов на 10. Кроме того, с формирова6 4 теля 7 на преобразователь период-код поступают импульсы эталонного периода (например в 1 мкс) и он вырабатывает код периода за интервалом между первым импульсом, поступающим на его второй вход с выхода селектора 2. Полученный код немедленно передается в формирователь 7, где умножается на 10 и на количество импульсов Й1, поступивших на вход формирователя 7 с выхода селектора 2.

Это же число Н1 импульсов с выхода селектора 2, пройдя через умножитель 3, записывает в счетчик число

t0 - Н . По окончании первого временного йзмерительного интервала формирователь 7 вырабатывает на своих выходах соответствующую длительность второго временного интервала, пере дает этот код на формирователь 6 временных интервалов, меняя коэффициент умножения с 10 на 1. После этого момента приходящий ближайший импульс с выхода формирователя 1 подается на формирователь 6 временных интервалов, начиная формирование второго временного интервала. Временной . селектор 2 открывается на время этого вторичного временного интервала и пропускает на свой выход, а затем и через умножитель 3 на вход счетчика количество импульсов, соответствующих последней значащей цифре результата измерения частоты.

Для подготовки формирователей 6 и 7 к исходному положению служит сигнал запуска, под действием которого триггер 22 устанавливается в нулевое положение, при котором сигнал на его выходе отсутствует, блок 14 открывается, в результате чего с блока 16 через блок 14 и блок 13 на устано" вочные входы счетчика 10 поступает начальный код, обеспечивающий в счетчике 10 коэффициент пересчета, равный отношению Й = ", где ТрТо период следования сигналов генератора 12. Другими. словами, счетчик 10 под воздействием сигнала ставится в такое положение, что после поступления на его счетный вход Мо импульсов, на выходе счетчика появится сигнал И, наконец, сигнал запуска обнуляет регистр (не показан) сумматора 17 и через элемент 24 поступает на единичный вход триггера 21 и переводит его в единичное состояние, открывая элемент 19. Первый же импульс с формирователя 18 (соответстт.е. формирователь временных интервалов готов сформировать на своем выходе импульс длительностью Тп

Поступление сигнала на единичный вход триггера 21 приводит к его переходу в единичное состояние, отпиранию элемента 19., пропусканию бли-. жайшего импульса с формирователя 18, перебросу триггера 21, запиранию эле"

to мента 19, переводу триггера 22 в нулевое состояние {чем обеспечивает-. ся коэффициент умножения умножителя, равный 1), перебросу триггера 9 в единичное состояние, т.е. обеспече"

1S нию формирования временного интервала Т„ . За время этого интервала производится подсчет числа единиц результата измерения. выходе счетчика 10, появляется сигнал, поступающий на нулевой вход триг" гера 9 и на вход элемента 20. Триггер 9 переходит в нулевое состояние, запирая временной селектор и элемент 11. Элемент 20 к моменту прихода этого импульса оказывается запертым, так что на этом Формирователи 6 и 7 прекращают свою работу.

Формула изобретения

Устройство цифрового измерения частоты следования импульсов, содержащее формирователь входных импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу временного селектора, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, и счетчик с индикатором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в него введены управляемый умножитель частоты, преобразователь период-код и формирователь сигналов управления, первый вход которого соединен с выходом формирователя входных импульсов, второй вход соединен с первым входом преобразователя период-код, выходом временного селектора и информационным входом управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика с индикатором, а вход управления. соединен с первым выходом формирователя сигналов управления, второй. выход которого подключен к второму входу преобразователя период5 9,3014б вующий концу импульса формирователя 1) проходит через элемент 19, во-первых, возвращает триггер 21 в нулевое состояние, при котором закрыт элемент 19, во-вторых, поступает на счетный вход триггера 22, переводя его в единичное состояние, открывая тем самым элемент 20 и подавая на управляющий вход умножителя сигнал установки коэффициента умножения, равного 10, в-третьих, сигнал с выхода элемента 19 поступает на единичный вход триггера 9,.приводит его в единичное состояние, открывая временной селектор.для им.пульсов формирователя 1 и элемент

11 для импульсов генератора 12. Счетчик 10 начинает заполняться, с выхода временного селектора начинают поступать импульсы измеряемой частоты. К моменту прихода в сумматор первого импульса с временного селектора. на кодовых выходах преобразо-. вателя 5, период-код уже будет код числа Т, поэтому каждым импульсом с временного селектора этот код будет суммироваться с тем, что к его приходу будет в сумматоре. Естественно, что после поступления последнего из счетных импульсов йсч, с выхода временного селектора в сумматоре 17 будет записан код произведения кода Т на число йсч импульсов с. выхода временного селектора.

Между поступлением на выход временного селектора импульса с номером

И ч и поступлением на его вход следующего импульса с формирователя счетчик 10 переполняется и на его выходе появляется сигнал, поступаю о щий на нулевой вход триггера 9, переводящий его,в нулевое состояние и запирающий временной селектор и элемент 11.

Кроме того, выходной сигнал счет. чика 10 проходит через элемент 20 и после задержки в элементе 23 поступает на управляющий вход блока 15 и на единичный вход триггера 21. Блок

15 открывается и код из сумматора 17 через элементы 15 и 13 поступает на

Я счетчик 10. Если резуль тат суммирования записывается в сумматор в самодополняющемся двоично-десятичном коде, то в результате перезаписи кода в счетчике 10 оказывается записанным дополнительный код числа, равного разности между кодом интервала

Ти и кодом интервала Тр = 10-Т . Исч, По окончании этого интервала на

930146 8 код, выходы которого соединены с ос Источники информации, тальными входами формирователя си г- принятые во внимание при экспертизе налов управления, причем входы фор-, l. Авторское свидетельство СССР мирователя временных интервалов сое- 747857, кл. G 01 R 23/00, 28.11.77. динены соответственно с остальными > 2. Мирский Г,Я. Радиоэлектронные выходами формирователя сигналов уп- измерения. И., "Энергия", 1975, равления. с. 200.

8НИИПИ Заказ 3459/5

Тираж 719 Подписное

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