RU2278390C1 - Digital frequency meter - Google Patents

Digital frequency meter Download PDF

Info

Publication number
RU2278390C1
RU2278390C1 RU2004132726/28A RU2004132726A RU2278390C1 RU 2278390 C1 RU2278390 C1 RU 2278390C1 RU 2004132726/28 A RU2004132726/28 A RU 2004132726/28A RU 2004132726 A RU2004132726 A RU 2004132726A RU 2278390 C1 RU2278390 C1 RU 2278390C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
counter
input
pulse
frequency
output
Prior art date
Application number
RU2004132726/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Михайлович Гончаренко (RU)
Анатолий Михайлович Гончаренко
Вадим Аркадьевич Жмудь (RU)
Вадим Аркадьевич Жмудь
Original Assignee
Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2004132726/28A priority Critical patent/RU2278390C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2278390C1 publication Critical patent/RU2278390C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measurement technology.
SUBSTANCE: frequency meter intends for measurement of signal frequency, deviation of frequency from nominal value, time intervals and for determination of signal frequency stability during different periods of time. Digital frequency meter has input signal receiving terminal, measurement period pulse receiving terminal, reference generator, two synchronization circuits, three counters with registers at output at any counter connected with processing and indication unit, inverter, error pulse former and pulse stretching circuit. First counter counts number of periods of frequency to be measured which pulses come to measurement interval. Second counter counts pulses from reference generator which allows determination of time scale to which scale the result of reading-out of first counter's readings are referred. Third counter counts number of pulses from reference generator from moment of forming of last front of signal of frequency to be measured till moment of reading codes of counters into registers out.
EFFECT: simplified design.
2 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в радиотехнике, электротехнике, метрологии и других отраслях промышленности для прецизионного измерения частоты сигналов, отклонений частоты от номинального значения, временных интервалов, а также для получения статистических параметров, характеризующих стабильность частоты за различные периоды времени.The invention relates to measuring equipment and can be used in radio engineering, electrical engineering, metrology and other industries for precision measurement of signal frequency, frequency deviations from the nominal value, time intervals, as well as for obtaining statistical parameters characterizing frequency stability over various time periods.

Известны цифровые частотомеры различных конструкций. Например, известен частотомер (фиг.1), включающий порт приема входного сигнала 1, порт приема импульса измерительного периода 2, образцовый генератор 3, счетчики 4, 5, 6, регистры 7, 8, 9 на их выходах, схемы синхронизации 10, 11, инвертор 12, формирователь импульса ошибки 13, схему растяжки импульса 14, средство обработки и индикации 15 [Патент РФ №2210785].Digital frequency meters of various designs are known. For example, a frequency meter is known (Fig. 1), including a port for receiving an input signal 1, a port for receiving a pulse of the measuring period 2, a reference generator 3, counters 4, 5, 6, registers 7, 8, 9 at their outputs, synchronization circuits 10, 11 , inverter 12, pulse shaper errors 13, the stretching circuit of the pulse 14, the processing and display means 15 [RF Patent No. 2210785].

Этот частотомер характеризуется недостаточно широким диапазоном измеряемых частот. Ограничение на этот диапазон связано с тем, что длительность растянутого импульса EL не должна превышать длительность измерительного интервала.This frequency meter is not characterized by a wide range of measured frequencies. The limitation on this range is due to the fact that the duration of the elongated pulse EL should not exceed the duration of the measuring interval.

Известен другой частотомер (фиг.2), отличающийся тем, что с целью расширения диапазона измеряемых частот он снабжен вторым формирователем импульса ошибки 16, вторым каналом измерения длительности (последовательно соединенные счетчик 17 и регистр 18) и схемой селекции несовпадения 19 [Патент РФ №2210785]. Этот частотомер является ближайшим аналогом предлагаемого частотомера по наибольшему числу сходных признаков и принят за прототип изобретения. В этом частотомере введена сложная схема: второй формирователь импульса ошибки, второй канал измерения длительности и схема селекции несовпадения. В этом случае для измерения временного интервала между концом измерительного периода и очередным фронтом измеряемой частоты этот интервал разбивается на два интервала, один из которых содержит целое число периодов образцовой частоты, а другой содержит дробную часть этого периода. Только второй интервал измеряется с помощью схемы растяжки, а первый интервал измеряется в дополнительном канале измерения длительности на основе счетчика, подсчитывающего импульсы образцовой частоты.Another frequency meter is known (Fig. 2), characterized in that for the purpose of expanding the range of measured frequencies it is equipped with a second error pulse shaper 16, a second duration measurement channel (counter 17 and register 18 connected in series) and a mismatch 19 selection circuit [RF Patent No. 2210785 ]. This frequency meter is the closest analogue of the proposed frequency meter for the largest number of similar features and is taken as a prototype of the invention. A complex circuit has been introduced in this frequency meter: a second error pulse shaper, a second duration measurement channel, and a mismatch selection circuit. In this case, to measure the time interval between the end of the measurement period and the next edge of the measured frequency, this interval is divided into two intervals, one of which contains an integer number of periods of the reference frequency, and the other contains a fractional part of this period. Only the second interval is measured using a stretching circuit, and the first interval is measured in an additional channel for measuring duration based on a counter that counts the impulses of the reference frequency.

Недостатком этого частотомера является сложность его конструкции.The disadvantage of this frequency meter is the complexity of its design.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции частотомера.The problem to which the invention is directed, is to simplify the design of the frequency meter.

Поставленная задача решается тем, что предлагается цифровой частотомер, включающий порт приема входного сигнала, порт приема импульса измерительного периода, образцовый генератор, первую и вторую схемы синхронизации, первый, второй и третий счетчики с регистрами на выходе каждого счетчика, соединенные с входами средства обработки и индикации, инвертор, формирователь импульса ошибки и схему растяжки импульса, причем выход порта приема входного сигнала соединен через первую схему синхронизации с входом первого счетчика, образцовый генератор соединен с входами второго и третьего счетчиков, с тактовым входом первой схемы синхронизации и через инвертор с тактовым входом второй схемы синхронизации, формирователь импульса ошибки соединен через схему растяжки импульса с управляющим входом третьего счетчика, выход второй схемы синхронизации соединен с тактовыми входами первого и второго счетчика, который содержит также триггер, первый вход которого соединен с выходом порта приема импульса измерительного периода и тактовым входом регистра третьего счетчика, второй вход соединен с выходом порта приема входного сигнала, а выход соединен с входом второй схемы синхронизации.The problem is solved by the fact that a digital frequency counter is proposed, including an input signal receiving port, a measuring period pulse receiving port, a model generator, first and second synchronization circuits, first, second and third counters with registers at the output of each counter connected to the inputs of the processing means and indications, an inverter, an error pulse shaper and a pulse stretching circuit, the output of the input signal receiving port being connected through the first synchronization circuit to the input of the first counter, an exemplary gene the ator is connected to the inputs of the second and third counters, with the clock input of the first synchronization circuit and through the inverter with the clock input of the second synchronization circuit, the error pulse generator is connected via the pulse stretching circuit to the control input of the third counter, the output of the second synchronization circuit is connected to the clock inputs of the first and second counter, which also contains a trigger, the first input of which is connected to the output port of the pulse reception of the measuring period and the clock input of the register of the third counter, the second input with is single with the output port of the input signal, and the output is connected to the input of the second synchronization circuit.

На фиг.1 изображена схема частотомера - аналога, в соответствии с патентом РФ №2210785.Figure 1 shows a diagram of a frequency counter - analogue, in accordance with the patent of the Russian Federation No. 2210785.

На фиг.2 изображена схема частотомера - прототипа, в соответствии с патентом РФ №2210785.Figure 2 shows a diagram of a frequency counter - prototype, in accordance with the patent of the Russian Federation No. 2210785.

На фиг.3 изображена схема предлагаемого частотомера.Figure 3 shows a diagram of the proposed frequency meter.

На фиг.4 изображена схема предлагаемого частотомера без регистра 9.Figure 4 shows a diagram of the proposed frequency meter without register 9.

На фиг.5 изображена схема двухканального частотомера.Figure 5 shows a diagram of a two-channel frequency counter.

На фиг.6 изображен вариант выполнения схемы синхронизации.Figure 6 shows an embodiment of a synchronization circuit.

На фиг.7 изображена предпочтительная схема предлагаемого частотомера.Figure 7 shows the preferred circuit of the proposed frequency meter.

Предлагаемый цифровой частотомер изображен на фиг.3 и работает следующим образом. Устройство содержит порт приема входного сигнала 1, порт приема импульса измерительного периода 2, образцовый генератор 3, три счетчика (4, 5 и 6) с регистрами (7, 8 и 9) на выходе, две схемы синхронизации 10 и 11, инвертор 12, формирователь импульса ошибки 13, схему растяжки импульса 14 и средство обработки и индикации 15 и триггер 20. Для наглядности выделим канал счета импульсов А1, содержащий элементы 1, 10, 4 и 7 и канал уточнения задержки фронта В, образуемый элементами 13, 14, 6 и 9. Канал счета импульсов А1 осуществляет прием входного сигнала портом 1, синхронизацию сформированных импульсов F1 схемой синхронизации 10, их непрерывный подсчет счетчиком 4 и считывание показаний этого счетчика К1 в регистр 7 с приходом сигналов чтения WR. Одновременно счетчик 5 считает импульсы F0 образцового генератора 3, а его показание Ко переписывается в регистр 8 с приходом того же сигнала WR. Для формирования сигналов WR служит порт приема измерительного периода 2 и схема синхронизации 11, соединенная с выходом образцового генератора через инвертор 12. Высокая точность измерений обеспечивается каналом уточнения задержки фронта 18, позволяющим уточнить длительность импульса, поступающего на его вход. Для точного измерения этой длительности сформированный сигнал поступает на схему растяжки длительности 14, которая вырабатывает импульс EL, длительность которого увеличена в заданное число М раз, например М=100. Этот импульс поступает на управляющий вход счетчика 6, а на его счетный вход поступает сигнал образцовой частоты F0 с выхода образцового генератора 3. Результат KE счета счетчика 6 в течение существования импульса на его управляющем входе, пропорциональный этой длительности, считывается в регистр 9, и из него - в средство обработки и индикации (компьютер) 15, что дает возможность уточнить время поступления фронта измеряемого сигнала, от которого был сформирован импульс ошибки. Таким образом, канал счета импульсов осуществляет подсчет целого числа периодов измеряемой частоты, попадающих в измерительный интервал τ, задаваемый импульсами WR. Одновременный подсчет за эти интервалы импульсов с выхода образцового генератора 3 счетчиком 5 дает возможность вычисления временной шкалы, к которой привязываются результаты считывания показаний счетчика 4. Канал В позволяет уточнить интервал времени от момента формирования последнего фронта сигнала F1 в пределах измерительного периода до момента считывания кодов счетчиков 4, 5, 24 в регистры 8, 7 и 25 соответственно. Управление считыванием осуществляется сигналом WR, который синхронизован инвертированным импульсом опорной частоты. Считывание кода KE из счетчика 6 в регистр 9 осуществляется раньше, для чего служит импульс с выхода порта приема импульса измерительного периода 2. Соединение выхода элемента 2 с управляющим обнулением входом счетчика 6 может отсутствовать, так как счетчик 6 может обнуляться программно либо не обнуляться. Во втором случае результат счета в цикле измерения вычисляется как разность между полученным кодом и предыдущим, так же как это делается с результатами считывания кодов счетчиков 4, 5 и 24.The proposed digital frequency counter is shown in figure 3 and works as follows. The device comprises a port for receiving an input signal 1, a port for receiving a pulse of the measuring period 2, a reference generator 3, three counters (4, 5 and 6) with registers (7, 8 and 9) at the output, two synchronization circuits 10 and 11, an inverter 12, error pulse shaper 13, pulse stretching circuit 14, and processing and indication means 15 and trigger 20. For clarity, we select the pulse counter channel A1 containing elements 1, 10, 4, and 7 and the channel for determining the delay of front B formed by elements 13, 14, 6 and 9. The pulse counter channel A1 receives an input signal with port 1, synchronously ation F 1 generated pulses synchronizing circuit 10, their continuous count counter 4 and the readout of the counter K 1 in the register 7 with the advent of read signals WR. At the same time, counter 5 counts the pulses F 0 of the model generator 3, and its reading Ko is rewritten in register 8 with the arrival of the same signal WR. To generate WR signals, the receiving port of the measuring period 2 and the synchronization circuit 11 connected to the output of the reference generator through the inverter 12 are used. High accuracy of measurements is provided by the channel for determining the delay of the front 18, which allows to determine the duration of the pulse arriving at its input. To accurately measure this duration, the generated signal is fed to a stretching circuit of duration 14, which generates an impulse EL, the duration of which is increased by a predetermined number M times, for example, M = 100. This pulse is supplied to the control input of the counter 6, and the signal of reference frequency F 0 from the output of the reference generator 3 is received at its counter input 3. The result K E of the counter 6 during the existence of a pulse at its control input, proportional to this duration, is read into register 9, and from it to the processing and indication means (computer) 15, which makes it possible to clarify the time of arrival of the measured signal front from which the error pulse was generated. Thus, the pulse counting channel calculates an integer number of periods of the measured frequency falling in the measuring interval τ specified by the pulses WR. Synchronous count of these pulses output from intervals model generator 3 counter 5 enables the calculation of the timeline to which the attached readout of the counter 4. The channel allows specifying the time from formation of the last edge of the signal F 1 within a measuring period, before the code reading counters 4, 5, 24 to registers 8, 7 and 25, respectively. Read control is carried out by the WR signal, which is synchronized by an inverted reference frequency pulse. Reading the code K E from counter 6 into register 9 is carried out earlier, for which purpose the pulse from the output port of the pulse receiving port of the measuring period 2 serves. There may be no connection between the output of element 2 and the control zeroing at the input of counter 6, since counter 6 can be programmed to zero or not reset. In the second case, the counting result in the measurement cycle is calculated as the difference between the received code and the previous one, just as it is with the reading results of the counter codes 4, 5 and 24.

В сравнении с прототипом аппаратная часть существенно упрощается: вместо сложного дополнительного формирователя импульса ошибки и многоразрядного счетчика с регистром на столько же разрядов применяется лишь один триггер. Программная часть также упрощается, поскольку вместо чтения кодов из регистров 7 и 18 и суммирования результатов остается только чтение регистра 7.Compared to the prototype, the hardware is significantly simplified: instead of a complex additional pulse shaper of an error and a multi-bit counter with a register for the same number of bits, only one trigger is used. The software part is also simplified, because instead of reading the codes from registers 7 and 18 and summing the results, only reading the register 7 remains.

Таким образом, обеспечивается упрощение аппаратной части и программы обработки с сохранением всех характеристик частотомера.Thus, the simplification of the hardware and processing programs while maintaining all the characteristics of the frequency meter is ensured.

Дополнительно устройство можно упростить, устранив регистр 9. Поскольку счетчик 6 считает не непрерывно, а лишь в течение существования импульса EL, который всегда заканчивается раньше, чем оканчивается измерительный интервал, то к моменту чтения его информации счетчик 6 всегда заканчивает счет, его код может быть считан непосредственно из него.Additionally, the device can be simplified by eliminating register 9. Since counter 6 does not count continuously, but only during the existence of the EL pulse, which always ends before the measuring interval ends, by the time its information is read, counter 6 always ends the count, its code may be read directly from it.

На фиг.4 показан частотомер, отличающийся отсутствием регистра 9, причем выход счетчика 6 соединен с входом средства обработки и индикации 15.Figure 4 shows a frequency meter, characterized by the absence of a register 9, and the output of the counter 6 is connected to the input of the processing and indication means 15.

Дополнительно можно решить задачу увеличения числа одновременно измеряемых частот с сохранением высокой точности и без существенного увеличения аппаратной части.Additionally, you can solve the problem of increasing the number of simultaneously measured frequencies while maintaining high accuracy and without a significant increase in hardware.

Поставленная задача решается тем, что в устройство вводится коммутатор и дополнительные каналы счета импульсов по числу дополнительных измерительных входов, каждый из которых содержит последовательно соединенные порт приема входных сигналов, схему синхронизации, счетчик и регистр, при этом входы коммутатора соединены с выходами портов приема входных сигналов, его выход - с входом триггера, а тактовые входы схем синхронизации соединены с выходом образцового генератора.The problem is solved in that a switch and additional pulse counting channels are introduced into the device according to the number of additional measuring inputs, each of which contains a serial port for receiving input signals, a synchronization circuit, a counter and a register, while the inputs of the switch are connected to the outputs of the ports for receiving input signals , its output is with the trigger input, and the clock inputs of the synchronization circuits are connected to the output of the model generator.

Частотомер работает следующим образом (см. фиг.5, где показана схема частотомера для случая одного дополнительного измерительного входа, то есть для двухканального частотомера). Устройство содержит порт приема входного сигнала 1, порт приема импульса измерительного периода 2, образцовый генератор 3, три счетчика (4, 5 и 6) с регистрами (7 и 8) на выходе, регистр третьего счетчика может отсутствовать, две схемы синхронизации 10 и 11, инвертор 12, формирователь импульса ошибки 13, схему растяжки импульса 14 и средство обработки и индикации 15. В устройство вводится коммутатор 21 и один дополнительный канал счета импульсов А2, содержащий порт приема входных сигналов 22, схему синхронизации 23, счетчик 24 и регистр 25. Выделен первый канал счета импульсов А1, содержащий элементы 1, 10, 4 и 7 и канал уточнения задержки фронта В, образуемый элементами 13, 14, 6 и 9. Все элементы работают так же, как в предыдущем частотомере, фиг.3. Каждый из каналов счета импульсов А1 и А2 осуществляет прием входного сигнала портами 1 и 22, синхронизацию сформированных импульсов F1 и F2 схемами синхронизации 10 и 23, их непрерывный подсчет счетчиками 4 и 24 и считывание показаний этих счетчиков K1 и К2 в регистры 7 и 25 с приходом сигналов чтения WR. Одновременно счетчик 5 считает импульсы F0 образцового генератора 3, а его показание Ко переписывается в регистр 8 с приходом сигнала WR. Канал уточнения задержки фронта В служит для уточнения длительности временного интервала между фронтом сигнала чтения регистра WR и фронтом входного сигнала. В отличие от предыдущей схемы этот канал поочередно обслуживает все измерительные каналы. В показанном двухканальном частотомере на каждом нечетном цикле коммутатор 21 соединяет вход формирователя импульса ошибки с выходом первого порта приема входного сигнала 1, а в каждом четном цикле - с выходом второго порта приема входного сигнала 22. При нечетных изменениях формируется импульс ER, длительность которого равна длительности интервала между фронтом сигнала WR и фронтом сигнала F1 первого канала А1, а при четных измерениях формируется импульс ER, соответствующий длительности интервала между сигналом WR и фронтом сигнала F2 второго канала А2. Результат KE счета счетчика б используется для уточнения времени поступления фронта измеряемого сигнала, от которого был сформирован импульс ошибки. Канал В позволяет уточнить время поступления фронта на одном из поочередно коммутируемых входов F1 и F2. В N-канальном варианте информация об этом времени поступает от каждого канала в N раз реже, чем в одноканальном варианте. Поэтому она позволяет уточнить результат измерения для каждого канала только на интервале Nτ между двумя очередными подключениями канала уточнения В к данному порту приема входного сигнала. В результате осуществляется одновременное непрерывное измерение частот, поступающих на заданное количество N входов. При этом на интервалах длительностью τ уточнения результата не происходит, а на интервалах длительностью Nτ и кратных этой длительности осуществляется уточнение результата измерения в М раз. При этом аппаратная часть увеличивается только на один N-канальный коммутатор и на N-1 дополнительных канала счета импульсов. Неизменной остается общая часть: канал уточнения задержки фронта В, порт приема импульса измерительного периода 2 со схемой синхронизации 11, образцовый генератор 3, инвертор 12, счетчик 5, регистр 8 и компьютер 15.The frequency meter works as follows (see Fig. 5, where the frequency meter diagram is shown for the case of one additional measuring input, that is, for a two-channel frequency meter). The device contains a port for receiving an input signal 1, a port for receiving a pulse of the measuring period 2, a reference generator 3, three counters (4, 5 and 6) with registers (7 and 8) at the output, the register of the third counter may be absent, two synchronization circuits 10 and 11 , an inverter 12, an error pulse shaper 13, a pulse stretching circuit 14, and processing and indication means 15. A switch 21 and one additional channel for pulse counting A2, comprising an input signal receiving port 22, a synchronization circuit 23, a counter 24, and a register 25, are introduced into the device. Highlighted the first Kana counting pulses A1, containing the elements 1, 10, 4 and 7 and the delay specification of the front channel in the formed elements 13, 14, 6 and 9. All elements work in the same way as in the previous frequency meter 3. Each of the pulse counting channels A1 and A2 receives the input signal with ports 1 and 22, synchronizes the generated pulses F 1 and F 2 with synchronization circuits 10 and 23, continuously counts them with counters 4 and 24 and reads the readings of these counters K 1 and K 2 into the registers 7 and 25 with the arrival of WR read signals. At the same time, counter 5 counts the impulses F 0 of the model generator 3, and its reading K о is written to register 8 with the arrival of the signal WR. The edge delay refinement channel B serves to clarify the length of the time interval between the edge of the read signal of register WR and the edge of the input signal. In contrast to the previous scheme, this channel in turn serves all measuring channels. In the shown two-channel frequency meter, on each odd cycle, the switch 21 connects the input of the error pulse shaper to the output of the first input signal receiving port 1, and in each even cycle, to the output of the second input signal receiving port 22. An ER pulse is generated with odd changes, the duration of which is equal to the duration the interval between the front of the signal WR and the front of the signal F 1 of the first channel A1, and in even measurements an impulse ER is formed corresponding to the duration of the interval between the signal WR and the front of the signal F 2 of the second channel A2. The result K E of the counter b is used to clarify the arrival time of the edge of the measured signal from which the error pulse was generated. Channel B allows you to specify the time of arrival of the front at one of the alternately switched inputs F 1 and F 2 . In the N-channel version, information about this time comes from each channel N times less than in the single-channel version. Therefore, it allows you to clarify the measurement result for each channel only on the interval Nτ between two consecutive connections of the refinement channel B to a given input signal receiving port. As a result, simultaneous continuous measurement of frequencies arriving at a given number of N inputs is carried out. Moreover, at intervals of duration τ the refinement of the result does not occur, and at intervals of duration Nτ and multiples of this duration, the measurement result is refined M times. In this case, the hardware increases only by one N-channel switch and by N-1 additional pulse counting channels. The common part remains unchanged: the channel for determining the delay of the edge B, the pulse receiving port of the measuring period 2 with the synchronization circuit 11, the reference generator 3, inverter 12, counter 5, register 8, and computer 15.

Таким образом, обеспечивается увеличение числа одновременно измеряемых частот с сохранением высокой точности и без существенного увеличения аппаратной части.Thus, an increase in the number of simultaneously measured frequencies is maintained while maintaining high accuracy and without a significant increase in hardware.

Все элементы могут быть выполнены так же, как в прототипе.All elements can be made in the same way as in the prototype.

Каждая из двух схем синхронизации может быть выполнена, например, как в прототипе или как показано на фиг.6. Она состоит из трех последовательно включенных триггеров и инвертора, причем тактовый вход схемы синхронизации соединен с тактовым входом второго триггера и через инвертор с тактовым входом третьего триггера, выход третьего триггера соединен с входом «сброс» первого триггера и является выходом схемы синхронизации, а ее входом является первый вход первого триггера.Each of the two synchronization schemes can be performed, for example, as in the prototype or as shown in Fig.6. It consists of three triggers in series and an inverter, with the clock input of the synchronization circuit connected to the clock input of the second trigger and through the inverter with the clock input of the third trigger, the output of the third trigger connected to the reset input of the first trigger and is the output of the synchronization circuit, and its input is the first input of the first trigger.

Формирователь счетных импульсов может быть выполнен, например, как описано в прототипе.The counter pulse generator can be performed, for example, as described in the prototype.

Счетчики с регистрами могут быть выполнены, например, на программируемой логике.Counters with registers can be performed, for example, on programmable logic.

Средством обработки и индикации служит компьютер.Means of processing and display is a computer.

Порт приема импульса измерительного периода может быть выполнен, например, как триггер Шмитта, а также может быть заменен формирователем импульса измерительного периода, например электронными часами, входящими в состав компьютера.The port for receiving the pulse of the measuring period can be performed, for example, as a Schmitt trigger, and can also be replaced by a pulse shaper of the measuring period, for example, with the electronic clock included in the computer.

Образцовым генератором может быть любой стабильный генератор, например водородный стандарт частоты.An exemplary generator may be any stable generator, for example, a hydrogen frequency standard.

Простейший вариант формирователя импульса ошибки - это, например триггер с раздельным запуском. Фронт импульсов точных границ WR устанавливает выходной сигнал ER в активное состояние, а следующий за этим счетный импульс F1 возвращает его в исходное состояние, формируя таким образом длительность импульса ER.The simplest version of the error pulse shaper is, for example, a trigger with a separate start. The pulse front of the exact boundaries WR sets the output signal ER to the active state, and the subsequent counting pulse F 1 returns it to its original state, thereby forming the pulse duration ER.

Схема растяжки импульса преобразует короткий импульс в протяженный импульс с заданным коэффициентом преобразования длительности.The pulse stretching circuit converts a short pulse into an extended pulse with a given conversion factor for the duration.

Схема растяжки может быть выполнена как в прототипе, например содержащей два источника тока противоположных знаков, включенные на вход интегратора, на выходе которого включено пороговое устройство. Один из источников тока коммутируемый, и его ток в заданное число М раз превышает ток некоммутируемого источника, а на его входе включена схема управления.The stretching scheme can be performed as in the prototype, for example, containing two current sources of opposite signs, included at the input of the integrator, at the output of which a threshold device is included. One of the current sources is switched, and its current is a specified number M times the current of the non-switched source, and a control circuit is included at its input.

Предпочтительная схема цифрового частотомера показана на фиг.7. Вся аппаратная часть (кроме элементов 13 и 15) выполнена на программируемой логике. В трехканальном случае вводятся два дополнительных канала А2 и A3. Элементы 29-32 канала A3 полностью идентичны элементам 22-25 канала А2.A preferred digital frequency counter circuit is shown in FIG. 7. All hardware (except elements 13 and 15) is made on programmable logic. In the three-channel case, two additional channels A2 and A3 are introduced. Elements 29-32 of channel A3 are completely identical to elements 22-25 of channel A2.

Claims (2)

1. Цифровой частотомер, включающий порт приема входного сигнала, порт приема импульса измерительного периода, образцовый генератор, первую и вторую схемы синхронизации, первый, второй и третий счетчики с регистрами на выходе каждого счетчика, соединенные с входами средства обработки и индикации, инвертор, формирователь импульса ошибки и схему растяжки импульса, причем выход порта приема входного сигнала соединен через первую схему синхронизации с входом первого счетчика, образцовый генератор соединен с входами второго и третьего счетчиков, с тактовым входом первой схемы синхронизации и через инвертор - с тактовым входом второй схемы синхронизации, формирователь импульса ошибки соединен через схему растяжки импульса с управляющим входом третьего счетчика, выход второй схемы синхронизации соединен с тактовыми входами регистров первого и второго счетчиков, отличающийся тем, что он содержит триггер, первый вход которого соединен с выходом порта приема импульса измерительного периода и тактовым входом регистра третьего счетчика, второй вход которого соединен с выходом порта приема входного сигнала, а выход соединен с входом второй схемы синхронизации.1. A digital frequency meter, including an input signal receiving port, a measurement period pulse receiving port, a reference generator, first and second synchronization circuits, first, second and third counters with registers at the output of each counter connected to the inputs of the processing and indication means, an inverter, a shaper an error pulse and a pulse stretching circuit, the output of the input signal receiving port being connected through the first synchronization circuit to the input of the first counter, the reference generator connected to the inputs of the second and third counts kov, with the clock input of the first synchronization circuit and through the inverter - with the clock input of the second synchronization circuit, the error pulse generator is connected via the pulse stretching circuit to the control input of the third counter, the output of the second synchronization circuit is connected to the clock inputs of the registers of the first and second counters, characterized in that it contains a trigger, the first input of which is connected to the output of the pulse receiving port of the measuring period and the clock input of the register of the third counter, the second input of which is connected to the output unit of reception of the input signal, and the output is connected to the input of the second synchronization circuit. 2. Частотомер по п.1, отличающийся тем, что он содержит коммутатор и дополнительные каналы счета импульсов по числу дополнительных измерительных входов, каждый из которых содержит последовательно соединенные порт приема входных сигналов, схему синхронизации, счетчик и регистр, при этом входы коммутатора соединены с выходами портов приема входных сигналов, его выход соединен со вторым входом триггера, а тактовые входы схем синхронизации соединены с выходом образцового генератора.2. The frequency meter according to claim 1, characterized in that it comprises a switch and additional channels for counting pulses according to the number of additional measuring inputs, each of which contains a serial port for receiving input signals, a synchronization circuit, a counter and a register, while the inputs of the switch are connected to the outputs of the ports for receiving input signals, its output is connected to the second input of the trigger, and the clock inputs of the synchronization circuits are connected to the output of the reference generator.
RU2004132726/28A 2004-11-09 2004-11-09 Digital frequency meter RU2278390C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132726/28A RU2278390C1 (en) 2004-11-09 2004-11-09 Digital frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004132726/28A RU2278390C1 (en) 2004-11-09 2004-11-09 Digital frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2278390C1 true RU2278390C1 (en) 2006-06-20

Family

ID=36714231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004132726/28A RU2278390C1 (en) 2004-11-09 2004-11-09 Digital frequency meter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2278390C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451666C (en) * 2006-11-23 2009-01-14 江汉大学 Improved method and apparatus for measuring stability of frequency of time domain signal
RU2673240C1 (en) * 2017-06-19 2018-11-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Frequency meter
RU197391U1 (en) * 2018-07-30 2020-04-23 Пётр Колестратович Плотников DIGITAL FREQUENCY METER
RU2730047C1 (en) * 2019-08-13 2020-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Digital frequency meter
CN112630705A (en) * 2020-12-14 2021-04-09 长春工业大学 Frequency measurement method and device suitable for Overhauser magnetometer

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451666C (en) * 2006-11-23 2009-01-14 江汉大学 Improved method and apparatus for measuring stability of frequency of time domain signal
RU2673240C1 (en) * 2017-06-19 2018-11-23 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации Frequency meter
RU197391U1 (en) * 2018-07-30 2020-04-23 Пётр Колестратович Плотников DIGITAL FREQUENCY METER
RU2730047C1 (en) * 2019-08-13 2020-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) Digital frequency meter
CN112630705A (en) * 2020-12-14 2021-04-09 长春工业大学 Frequency measurement method and device suitable for Overhauser magnetometer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1593202B1 (en) Period-to-digital converter
KR20080008313A (en) Analog/digital converter
KR100220672B1 (en) Time interval measurer having parallel architecture
WO2001042752A1 (en) Temperature sensor
RU2278390C1 (en) Digital frequency meter
KR101665903B1 (en) Signal processing apparatus
TW201303532A (en) Method and system for measuring time
CN101556325A (en) Method for quickly verifying electric energy error
RU2210785C2 (en) Digital frequency meter
JP2013024854A (en) Distance measuring method and system therefor
EP3133410A1 (en) Improved resolution timing
JP2013024857A (en) Speed measuring method and system therefor
RU2001119487A (en) DIGITAL FREQUENCY METER
JPH01124773A (en) Frequency measuring instrument
RU197391U1 (en) DIGITAL FREQUENCY METER
EP0471307A2 (en) Advanced clock measurement system
US6897686B2 (en) Pulse peak and/or trough detector
RU2546075C1 (en) Time interval digital measuring transducer
KR20110017507A (en) High precision clock generation apparatus and method with synchronizing standard time
CN108414841B (en) Pulse per second stability measuring device
SU860336A1 (en) Device for measuring distortion rate in data blocks of various length
JP2012229986A (en) Time interval measurement device and time interval measurement method
SU905980A1 (en) Frequency multiplier
SU1053315A1 (en) Device for measuring error factor in digital transmission systems
JPS62214367A (en) Pulse time measuring circuit

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061110