SU1215040A1 - Устройство дл измерени средней частоты следовани импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерени . Цель изобретени  - по- вьтение точности измерени  за счет синхронизации измер емой импульсной последовательности и измерительного интервала. Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, временные селекторы 3 и 4, счетчик 6 эталонной частоты, реверсив- ный счетчик 7,вспомогательный счетчик 8,счетчик 9 измер емой частоты, элемент 10 И, элементы Ни 13 И-НЕ, элемент 12 ИЛИ и элемент 14 задержки . Начало интервала измерени  прив зано к заднему фронту первого .-- импульса измер емой частоты, а конец совпадает с задним фронтом последнего импульса измер емой частоты. Мерный интервал измерени  равен, с точностью до периода эталонной частоты, сумме полных периодов импульсов измер емой частоты, сосчитанных счетчиком 9. 2 ил. (П К . to сл о 4 tr.i

Description

1

Изобретение относитс  к радио- измерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерени  средней частоты следовани  импульсов в пачке или в серии пачек импульсов и частоты следовани  непрерывной последовательности импульсов.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет синхронизации измер емой импульсной последовательности и измерительного интервала.

На фиг.1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные .диаграммы , иллюстрирующие его работу

Устройство дл  измерени  средней частоты следовани  импульсов содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, первый временной селектор 3, второй временной селектор 4, сигнальный вход которого  вл етс  входом 5 устройства , счетчик 6 эталонной частоты, реверсивный счетчик 7, вспомогательный счетчик 8, счетчик 9 измер емой частоты, элемент И 10, первый элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ 12, второй элемент И-НЕ 13, элемент 14 задержки . I

Входом запуска устройства  вл етс  второй вход 15 первого элемента И-НЕ 11, а выходом устройства - вь ход 16 реверсивного счетчика 7. Выход генератора 1 импульсов эталонной частоты 1 соединен с сигнальным входом первого временного селектора 3, выход которого соединен со счетными входами счетчика 6 эталонной частоты и вспомогательного счетчика 8, выход которого соединен с первым входом элемента И 10, выход которого соединен со счетным входом триггера 2, пр мой выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго временных селекторов 3 и 4, Выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика 9 измер емой час готы, а его сигнальный вход соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 11, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10. Суммирующий вход реверсивного счетчика 7 соединен с выходом счетчика 6 эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с вы15040

ходом элемента 14 задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика 8. Выход реверсивного счетчика 7 соединен с

5 первыми входами элемента ИЛИ 12 и второго элемента И-НЕ 13, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггера 2. Выход второго элемента ИЛИ 12 соединен с

10 третьим входом первого элемента И-НЕ 11, первый вход которого соединен с входом обнулени  вспомогательного счетчика 8, Выход второго элемента И-НЕ 13 соединен с третьим

15 входом элемента И 10.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерени  счетчики 6 и 7 частоты устанавливают в исходное

20 состо ние, например, при котором после занесени  определенного количества импульсов эталонной частоты, соответствующего суммарной длительности времени измерени , в старщем

25 разр де счетчика 7 сигнал измен етс  с уровн  о на 1. Счетчик 9 и триггер 2 обнулены. Вспомогательный счетчик 8 предварительного обнулени  не требует так как каждым

30 импульсом измер емой частоты он

обнул етс  и на его выходе имеетс  сигнал уровн 

Г

Измерение частоты начинаетс  после подачи команды Пуск уровнем

1 на вход 15, при которой элемент И-НЕ 11 открываетс  и первый импульс измер емой частоты на входе 5 устройства поступает через открытый элемент И 10 на счетный вход триггера 2 (см. фиг.2). Триггер 2 измен ет свое состо ние при изменении сигнала на его счетном входе с уровн  О на уровень 1. Таким образом , после прохождени  первого им

пульса измер емой частоты по его заднему фронту триггер 2 срабатывает , открываютс  временные селекторы 3 и 4, а элемент И-НЕ 11 закрываетс  сигналом с инверсного выхода

триггера через элемент ИЛИ 12, благодар  чему последующие импульсы измер емой частоты не воздействуют на триггер 2.

Напр жение уровн  1 с пр мо- го выхода триггера 2 открывает селекторы 3 и 4, и на счетные входы счетчиков 6 и 8 поступают импуль-. сы эталонной частоты от генератора

3

1 . Так как селекторы 3 и 4 открываютс  триггером 2 в момент окончани  первого импульса измер емой частоты, то на счетный вход счетчика 9 поступают импульсы измер емой частоты, начина  с второго импульса . В этом случае счетчик 9 счтает количество периодов измер емой частоты в пачке, так как не регистрирует первый импульс начала измерени  каждой пачки.

Одновременно на вход обнулени  вспомогательного счетчика 8 поступают импульсы измер емой частоты, каждый импульс которой обнул ет его, причем на все врем  воздейстВИЯ импульса обнулени  счетчик 8 находитс  в нулевом состо нии. Емкость счетчиков 6 и 8 выбрана такой , чтобы за врем  отсутстви  импульса обнулени  они заполн лись меньше половины информационной емкости, причем по своим параметрам и информационной емкости счечики 6 и 8 совершенно одинаковы. С момента окончани  последнего импульса пачки последнего обнулени ) счетчик 8 заполн етс  импульсами эталонной частоты, счетчики ,6 и 7 суммируют их. При переполнении счетчика 8 на его выходе в старшем разр де сигнал измен етс  с уровн  О на уровень 1 и перений фронт этого сигнала через открытый элемент И 10 по счетцо- му входу переключает триггер 2 в нулевое исходное состо ние, при этом селекторы 3 и 4 закрываютс , а элементы И-НЕ 11, И 10 открываютс , устройство принимает исходное состо ние и готово к приему следующей пачки. При этом в счетчике 9 будет записано число, равное количству периодов импульсов измер емой частоты, а в счетчиках 6 и 7 - количество импульсов, пропорциональное сумме периодов измер емой частоты в пачке, и количество импульсов переполнени  счетчика 8. Дл  того, чтобы исключить из результата измерени  лишние импульсы которые занесены в счетчики 6 и 7 с момента окончани  последнего импульса пачки, положительный фронт импульса переполнени  счетчика 8 , пройд  через элемент 14 задержки, поступает на вычитающий вход счет- чика 7. В результате вычитани  этого импульса код, записанньп в

0

счетчике 7, уменьшаетс  на число , равное количеству импульсов переполнени  вспомогательного счетчика 8. Таким образом, в кс$нце

измерени  каждой пачки в счетчиках 6 и 7 записано число, пропорциональное количеству импульсов измер емой частоты, наход щемус  в счетчике 9.

При поступлении на вход 5 устройства следующих пачек импульсов измер емой частоты работа устройства происходит аналогично вьше- описанному, при этом процесс

повтор етс  до тех пор, пока в счетчики 6 и 7 не будет занесено определенное количество N импульсов эталонной частоты, при котором на выходе 16 счетчика 7 по вл етс  сигнал уровн  1.

Этот сигнал поступает на входы элементов И-НЕ 13 и ИЛИ 12, тем самым открыва  элемент И-НЕ 11 дл  прохождени  импульса измер емой частоты. После прохождени  на счетный вход триггера 2 первого же импульса измер емой частоты по его заднему фронту триггер 2 возвращаетс  в исходное iнулевое состо ние и селекторы 3 и 4 закрываютс . В этот же момент на выходе элемента И-НЕ 13 сигнал измен етс  с уровн  1 на О, тем самым закрываетс  элемент И 10 и блокируетс  прохождение последующих импульсов измер емой частоты на вход триггера 2. Об окончании процесса измерени  свидетельствует по вление сигнала на выходе 16, при этом результат измерени  считываетс  со счетчика 9 с учетом кода счетчика 6. На . этом процесс измерени  заканчиваетс . Таким образом, в устройстве начало интервала измерени  всегда прив зано к заднему фронту первого импульса измер емой частоты, а конец интервала измерени  всегда совпадает с задним фронтом последнего импульса измер емой частоты в этом интервале , т.е. в данном устройстве мерный интервал измерени  всегда равен , с точностью до периода эталонной частоты, сумме полных периодов импульсов измер емой частоты,

сосчитанных счетчиком 9.

В устройстве устран етс  ошибка измерени , св занна  с нестабильно- / стью формировани  конца интервала

измерени , и повышаетс  точность измерени  средней .частоты следовани  импульсов.

Claims (1)

1. Формула изо

   бретени 

   Устройство дл  измерени .средней частоты следовани  импульсов, содержащее генератор- импульсов эталонной частоты, выход которого соединен с сигнальным входом первого временного селектора, выход которо соединен со счетными входами счетчика эталонной частоты и вспомогательного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с счетным входом триггера, пр мой выход которого соединен с управл ющими входами первого и второго врменных селекторов, выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика измер емой частоты, а его сигнальный вход соединен с источником импульсов измер емой частоты и первым

   входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого  вл етс  входом запуска устройства, а выход соединен с вторым входом элемента И, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, второй эле- 0 мент И-НЕ, элемент задержки, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом счетчика эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с выходом эле- 5 мента задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика, а выход реверсивного счетчика соединен с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента 0 И-НЕ, вторые входы которых соединены с инверсным выходом триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом элемента И, а выход элемента ИЛИ соединен с треть- 5 им входом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входом обнулени  вспомогательного счетчика.