RU1798718C - Устройство дл измерени частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  измерени  частоты импульсов. Устройство дл  измерени  частоты содержит два счетчика импульсов, три элемента И, два D-триг- гера, два формировател  импульсов, генератор частоты, два выходных регистра. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике.

Цель изобретени  - расширение сферы применени  и упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена функциональна  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства .

Устройство дл  измерени  частоты содержит счетчики 1, 2, элементы И 3, 4, 5, D-триггеры 6, 7, формирователи 8,9 импульсов , генератор 10 опорной частоты, входную шину 11, выходные регистры 12,13, выходы старших разр дов счетчиков 1, 2 подключены соответственно к D-входам триггеров 6, 7, С-входы которых подключены к шине 11 и к выходу генератора 10. Входы элемента ЗИ подключены к инверсным выходам триггеров б, 7, а выход подключен к входу формировател  8 и к первым входам элементов 3, 4, вторые входы которых подключены соответственно к выходу генератора 10 и к шине 11. Выход формировател  8 подключен к входам записи регистров 12, 13 и к входу формировател  9, выход которого подключен к R-входам счетчиков 1. 2 и к S-входам триггеров 6, 7.

Устройство работает следующим обра-

зом.

Пусть в момент (фиг. 2) с началом очередного периода закончила предыдущий цикл измерени . В этот момент начинаетс  формирование импульса на выходе формировател  8, которым производитс  запись в регистры 11, 12 информации счетчиков 1, 2. Длительность этого импульса должна быть не меньше времени установлени  в счетчике 1 (2) кода от последнего счетного импульса . По заднему фронту этого импульса формируетс  импульс на выходе формировател  9, которым счетчики 1, 2 сбрасываютс  в О, а триггеры 6, 7 устанавливаютс  в 1(одиниз них-триггерб в 1 установилс  по С-входу в момент to). По окончании этого импульса триггеры 6,7 растормаживаютс  и им разрешено срабатывать по С-входу, с момента сброса счетчиков 1, 2 на D-входах триггеров 6, 7 - О. В момент t2 триггер 7 по перепадуО/1 частоты foгенератора Юуста- новитс.  в О,.и триггер 6 аналогично от частоты fx шины 11 - в момент хз. С этого момента потенциаломи 1 элемента 5 открываютс  элементы 3.4 соответственно дл  импульсов частот f0,fx. Поскольку , то стар (Л

С

чэ

00

VI

-А

со

ший разр д счетчика 1 установитс  в 1 в момент т.4. На D-входе триггера 7 - 1, и он по ближайшему перепаду 0/1 частоты fx (в момент ts) установитс  в 1, На выходе элемента 5 установитс  О, и счет прекращаетс , а в счетчиках 1, 2 зафиксируютс  коды Ni, N9, Интервал измерени  Tu ts-t3 равен целому периоду частоты fx, т.е. код N2 счетчика 2 не имеет погрешности. Из-за несинхронности частот fo, fx код Ni счетчика 1 будет иметь погрешность ± 1 ед. счета, т.е. один период . Поскольку код NI при п-разр дном счетчике 1

2

Ni 2П 1 ,

то относительна  погрешность у кода NI при этом

у 1/2

п-1

Искома  частота определ етс  fx

N2

., + . , учитыва , что , то с погрешностью (1) фактически определ етс  частота

fx.

Если fx fo, то в момент t4 единица установитс  в старшем разр де счетчика 2, и в момент ts триггер 7 установитс  в 1, прекраща  счет. Теперь код счетчика 1 не имеет погрешности, т.к. 5 -тз равен целому числу периодов Т0., а код счетчика 2 будет иметь погрешность на единицу счета. Теперь

f N2 ± 1 Ъ- -щ- .

При условии с погрешностью по (1) определ етс  искома  частота.

В момент ts запускаетс  формирователь 8, занос  коды NI, N2 в регистры 12, 13, затем запускаетс  формирователь 9, устанавлива  устройство в исходное состо ние.

Импульс формировател  8, вывод  его на выходную шину 14, можно использовать как команду на подключение ко входу устройства следующего источника частотного сигнала. Указанное переключение должно закончитьс  к моменту te окончани  установочного импульса формировател  9. Временной измерительный интервал{интервал счета) начнетс , когда оба триггера 6, 7 по фронтам частот fx и fo установ тс  в нулевое состо ние, т.е. в отличие от прототипа, здесь конец предыдущего цикла измерени  не  вл етс  началом следующего цикла.

Очевидно, что предлагаемое устройство работоспособно и в этом случае, если один или оба сигнала fx, fo будут представлены не меандром, а короткими импульсами.

Таким образом, за вл емое устройство имеет более простую реализацию, т.к. исключаютс  два триггера, два элемента И и один элемент ИЛИ, а также сокращаетс  количество св зей.

Частотный диапазон за вл емого уст- ройства находитс  из следующих рассуждений . За врем  одного периода fx не должно произойти переполнение счетчика 1 при fx

fo

fxmln

где гм - количество разр дов в счетчике 1.

При fx f0 за врем  одного периода fo не должно произойти переполнение счетчика 2

fxmaX(2n2-1) -fo,

Claims (2)

1. где П2 - количество разр дов в счетчике
2. 2. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  частоты, содержащее первый и второй счетчики импульсов , выходы которых подключены соответственно к входам первого и второго регистров, первый и второй элементы И, выходы которых подключены к входам соответствующих счетчиков импульсов, а первые входы подключены соответственно к

   выходу генератора опорной частоты и к входной шине, первый и второй триггеры, первые входы которых подключены к выходам старших разр дов соответствующих счетчиков, третий элемент И, первый формирователь , вход которого подключен к выходу третьего элемента И, второй формирователь, отличающеес  тем, тем, что, с целью упрощени  устройства и расширени  сферы применени , в нем первый и второй триггеры  вл ютс  D-триггера- ми, первые входы которых  вл ютс  D-входами, инверсные выходы подключены к входам третьего элемента И, а С-входы подключены соответственно к входной шине и выходу генератора опорной частоты, выход третьего элемента И подключен к вторым входам первого и второго элементов И. вход второго формировател  подключен к выходу первого формировател  и к входам

   записи регистров, а выход подключен к установочным входам счетчиков и S-входам триггеров.

   Фиг.1