SU1307368A1 - Цифровой измеритель частоты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике измерени  частот методом дискретного счета. Цель изобретени  - повышение быстродействи . Устройство содержит генератор 1 эталонной частоты , формирователь 5 импульсов измер емой последовательности, элементы И 9, 11, 10, счетный триггер 12,счетчики 13, 14 импульсов. Дл  достижени  поставленной цели в устройство введены N селекторов 3 последовательностей , N-входовый элемент ИЛИ 7, элемент И 4, формирователь 2 сдвинутых последовательностей, триггер 8, образованы новые . Каждый селектор 3 последовательностей состоит из двух элементов И, триггера. В устройстве сокращено врем  с момента подачи сигналов измер емой частоты F. до начала процесса счета, т.е. повышено быстродействие. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. сл со о со О5 00

Description

Изобретение относитс  к технике измерени  частот методом дискретного счета.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  .

На фиг. 1 изображена функциональна  схема цифрового измерител  частоты; на фиг. 2 - селектор последовательностей; на фиг. 3 - временные

диаграммы работы цифрового измерите- |Q И 15  вл етс  вторым входом селекто- л  частоты.ра 3, а его выход соединен со вхоЦифровой измеритель частоты со- дом триггера 17, выход которого поддержит генератор 1 эталонной часто- ключен ко второму входу второго эле- ты, формирователь 2 сдвинутых после- мента И 16, выход которого  вл етс  довательностей, селекторы 3 последо- .ff выходом селектора 3.

Формирователь 2 сдвинутых последовательностей формирует п последо- ватепьностей импульсов с периодом Tj, причем кажда  следующа  последовательностей , четвертый элемент И 4,

формирователь 5 импульсов измер емой

последовательности, входную шину 6,

многовходовый элемент ИЛИ 7, триггер

8, второй элемент И 9, третий элемент 20 вательность сдвинута относительно

И 10, первый элемент И 11, счетный предыдущей на интервал времени tc

триггер 12, второй счетчик 13 и пер- t

вый счетчик 14.

Каждый селектор 3 последовательностей состоит из элементов И 15 и

И

где

- длительность импуль25

16 и триггера 17.

Цифровой измеритель частоты содержит генератор 1 эталонной частоты,последовательно соединенные формировасов каждой последовательности, св занна  с периодом Tj зависимостью

t э Си Й-Цифровой измеритель частоты работает следующим образом.

Генератор 1 эталонной частоты вы- тель 5 импульсов измер емой последо- ЗО рабатывает периодическую последова- вательности, вход которого соединен тельность импульсов (фиг. За) с час- с входной шиной 6, первый элемент И тотой Fg I/Tj, котора  поступает 11 и первый счетчик 14 импульсов, на формирователь 2 сдвинутых после- последовательно соединенные второй довательностей, в результате чего элемент И 9, счетный триггер 12, тре- ,г формирователь 2 на своих выходах фор- тий элемент И 10 и второй счетчик 13, мирует сдвинутые последовательности причем первый вход второго элемента (фиг. 3 г,д,е,ж), поступающие на се- И 9 соединен с первым входом первого лекторы 3 последовательностей и в элемента И 11, второй вход которого них на первые входы логических зле- соединен с выходом счетного триггера 40 ментов И 15 и 16. Однако на выходы 12, а второй вход второго элемента элементов И 15 и 16 эти последователь- И 9 объединен со вторым входом треть- ности не проход т, так как на вторых его элемента И 10, а также N селек- входах элементов И 15 отсутствуют торов 3 последовательностей, N-входо- сигналы с выхода логического элемен- вой элемент ИЛИ 7, четвертый элемент та И , а на вторых входах логичес- И 4, триггер 8 и формирователь 2 ких элементов И 16 отсутствуют разрешающие сигналы с выходов триггеров 17.

В исходном состо нии счетчики 13 и 14 установлены в нулевое состо ние.

сдвинутых последовательностей, входом соединенный с выходом генератор а 1 эталонной частоты, а каждым из N

выходов подключенный к первым входам 50 Р Р находитс  в нулевом соскаждого из селекторов 3 последовательности , вторые входы которых через четвертый элемент И 4 и его первый вход подключен к выходу формировател  5 импульсов измер емой последовательности , а выходы подключены к N-входовому элементу ИЛИ 7, выход которого соединен со входом триггера В, выход которого подключен к второто нии , при котором на его выходе от сутствует разрешающий сигнал дл  эле ментов И 10 и 11, триггер 8 находитс  в единичном состо нии, при кото- 55 ром логический элемент И 4 открыт дл  прохождени  импульсоб измер емой последовательности и, наконец, триггеры 17 селекторов 3 последовательности наход тс  в нулевом состо нии.

му входу четвертого элемента И 4, и со вторыми входами второго 9 и третьего 10 элементов И.

Каждый селектор 3 последовательности co epжит триггер 17 и два логических элемента И 15 и 16, первые входы которых соединены и подключены к первому входу селектора 3, второй вход первого логического элемента

И

где

- длительность импульто нии , при котором на его выходе отсутствует разрешающий сигнал дл  элементов И 10 и 11, триггер 8 находитс  в единичном состо нии, при кото- 55 ром логический элемент И 4 открыт дл  прохождени  импульсоб измер емой последовательности и, наконец, триггеры 17 селекторов 3 последовательности наход тс  в нулевом состо нии.

при котором разрешающий потенциал на вторых входах элементов И 16 отсутствует . Цепи установки счетчиков и триггеров в исходное состо ние дл  упрощени  на фиг. 1 не показаны.

Сигнал измер емой частоты F, отсутствует .

Работа цифрового измерител  частоты начинаетс  с поступлени  на входную шину 6 исследуемого сигнала F (момент ty на фиг. За). Будучи преобразованным в формирователе 5 в последовательность импульсов (на фиг. Зб), он поступает на входы логических элементов И 4, 9 и 11.Поскольку логический элемент И 4 открыт разрешающим напр жением на выходе триггера 8, то первый же импульс последовательности Fj с выхода формировател  5 поступает на входы селек- торов 3 последовательности, г де проходит на вторые входы логических элементов И 15 и в одном их этих элементов совпадает (фиг. За) по времени

с соответствующей выходной последова-25 то ние триггер 12, в результате че

тельностью формировател  2. В результате этого совпадени  на выходе данного элемента И 15 по вл етс  сигнал который поступает на единичный вход триггера 17 данного селектора, триггер 17 мен ет свое состо ние, в результате чего на его выходе, соединенном с логическим элементом И 16 по вл етс  разрешающий сигнал и элемент И 16 начинает пропускать импульсы соответствующей последовательности с формировател  2. С выхода селектора 3 последовательности эти импульсы поступают на вход логического элемента ИЛИ 7, с выхода которого поступают на триггер 8 и логические элементы И 9 и 10.

Первый же из прошедших импульсов последовательности с выхода элемента ИЛИ 7 совпадает с избранной последовательностью формировател  2 и, следовательно, не совпадает с другими последовательност ми, в результате чего триггер 8 переводитс  в противоположное состо ние и снимает со входа элемента И 4 разрешающее напр жение. Это приводит к тому, что в дальнейшем импульсы последовательности F, на входах селекторов 3 последовательностей будут отсутст- вовать и остальные селекторы выдавать сигналы на свои выходы не будут . Поступление выходного сигнала логического элемента ИЛИ 7 на второй

вход логического элемента И 9 одновременно с существованием на его первом входе сигнала измер емой последовательности Tjj. приводит к по влению на выходе этого элемента И сигнала (фиг.З 3, импульс а), который поступает на счетный вход триггера 12. Триггер 12 мен ет свое состо ние и на его выходе по вл етс  разрешающее напр жение (фиг. Зк), отпирающее элементы И 10 и 11. Через эти элементы И обе последовательности импульсов поступают на счетные входы счетчиков 13 (фиг. 3м) и 14 (фиг. 3л), причем счетчик 13 считает количество импульсов последовательности Тд, а счетчик 14 - последовательности Т;.

Подсчет продолжаетс  до тех пор, пока не произойдет совпадение во времени импульсов тех же двух последовательностей. При совпадении на выходе элемента И 9 по витс  сигнал , который вернет в исходное сос0

5

0

го логические элементы И 10 и 11 закроютс  и поступление импульсов на счетчики 13 и 14 прекратитс .

Таким образом, за врем  нахождени  триггера 12 в единичном состо нии на счетчик 13 пройдут N3 импульсов с периодом Tj,a на счетчик 14 пройдут N . импульсов с периодом Ту. Измер ема  частота FX определ етс  из выражени 

„ Ny

X

N -Т,

Таким образом, в цифровом измерителе частоты сокращено врем  с момента

подачи сигналов измер емой

частоты Y f до нача-па процесса счета ,, т.е. повьш1ено быстродействие.

55

45 Форму л а изобретени 

5

Claims (2)

1.Цифровой измеритель частоты, содержащий генератор эталонной частоты , последовательно соединенные формирователь импульсов измер емых последовательностей , вход которого соединен с входной шиной, элемент И и счетчик импульсов, а также последовательно соединенные второй элемент И, счетный триггер, третий элемент И и второй счетчик, причем, первый вход второго элемента И соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вы0

ходом счетного триггера, второй вход второг о элемента И соединен с вторым входом третьего элемента И, отлич ающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи  , в него введены N селекторов последовательностей , N-входовой элемент ИЛИ, четвертый элемент И, трип ер и формирователь сдвинутых последовательностей , входом соединенный с выходом генератора эталонного периода , а каждым из N выходов подключенный к первым входам каждого из селекторов последовательности,вторые входы которых через четвертый элемент И и его первый вход подключены к выходу формировател  импульса измер емой последовательности, а выхоФие ,2

ды подключены к N-входовому элементу ИЛИ, выход которого соединен с. входом триггера, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И и с вторыми входами второго и третьего элементов И.

2. Измеритель по п. 1, отличающийс  тем, что селектор последовательности содержит триггер и два логических элемента И, первые входы которых соединены и подключены к первому входу селектора, второй вход первого элемента И  вл етс  вторым входом селектора, а его выход соединен с входом триггера, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, выход которого  вл етс  выходом селектора.

tj игэ

oes fvj csQjj r i: С; S::

Редактор А.Ревин

Составитель Е.Минкин

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 1627/44 Тираж 731 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

-ю -KJ