SU1372245A1

SU1372245A1 - Цифровой частотомер

Info

Publication number: SU1372245A1
Application number: SU864013850A
Authority: SU
Inventors: Александр Сергеевич Витер; Валерий Богданович Дудыкевич; Орест Богданович Котыло; Виктор Иванович Отенко; Сергей Юрьевич Юриш
Original assignee: Львовский политехнический институт им.Ленинского комсомола
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1986-01-30
Publication date: 1988-02-07

Abstract

Изобретение относитс к цифровой измерительной технике и может быть использовано в устройствах импульсной и вычислительной техники. Целью изобретени вл етс повьшение точности измерени . Дл достижени поставленной цели в устройство, содержащее вычитающий счетчик 3, первый суммирующий счетчик 4, генератор 7 опорной частоты, входной формирователь 8, ключ 9, триггер 10, логические элементы ИЛИ 11 и И 12 и блок 13 управлени , дополнительно введены накапливающий сумматор 1, мультиплексор 2, второй суммирующий счетчик 5 и двоичный делитель 6 частоты. Дл уменьшени выходной частоты в два раза после второго переполнени счетчика 4 с целью сохранени высокой точности измерений в устройство введен делитель 6 частоты, управл емый счетчиком 5. При этом коэффициент делени двоичного делител 6 частоты увеличиваетс в два раза после каждого переполнени счетчика 4. 1 ил. а (Л

Description

12

//J.

-t

г

ю

«

ZUrHT

н:

I

S +

Изобретение относитс к цифровой измерительной технике.

Цель изобретени - повьшение точности измерени .

На чертеже представлена функциональна схема цифрового частотомера.

Цифровой частотомер содержит накапливающий сумматор 1, мультиплексор 2, вычитающий счетчик 3, первьй суммирующий счетчик 4, второй суммирующий счетчик 5, двоичньш делитель 6 частоты, генератор 7 опорной частоты, входной формирователь 8, ключ 9,- триггер 10, элемент ИЛИ 11, элемент И 12, блок 13 управлени .

Второй вход блока 13 управлени соединен с выходом переноса первого суммирующего счетчика 4, счетный вход которого соединен с выходом ключа 9, второй вход которого соединен с выходом генератора 7 опорной частоты, четвертый вход блока 13 управлени соединен с выходом входного формировател 8, перва группа входов мультиплексора 2 соединена с инверсной группой выходов первого суммирующего счетчика 4, счетный вход которого соединен с первым входом блока 13 управлени и входом установки триггера 10, а выход переноса первого суммирующего счетчика 4 - со счетным входом второго суммирующего счетчика 5, втора группа входов мультиплексора 2 соединена с группой выходов вычитающего счетчика 3, счетный вход которого соединен с первым выходом блока 13 управлени , второй вькод которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 11, второй вход которого соединен с выходом элемента И 12, входом сброса триггера 10 и входом двоичного делител 6 частоты, группа управл ющих входов которого соединена с инверсными выходами второго сум- ьшрующего счетчика 5, а выход делител 6 частоты - с третьим входом блока 13 управлени , выход элемента ИЛИ 11 соединен с тактовым входом накапливающего сумматора 1 и с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с выходом переполнени накапливающего сумматора 1, группа ин- формационных входов которого соединена с группой выходов мультиплексора 2, управл ющий вход которого соединен с выходом триггера 10, выход

входного формировател 8 соединен с первым входом ключа 9.

Частотомер работает следующим образом .

В исходном состо нии ключ 9 закрыт , накапливающий сумматор 1 находитс в единичном состо нии, суммирующий счетчик 4 находитс в нулевом состо нии, а суммирующий счетчик 5 - в единичном (при этом коэффициент делени делител 6 частоты равен 1), в вычитающем счетчике 3 записано число а. Ключ 9 открываетс на врем , равное одному или нескольким периодам Ту. В течение этого времени импульсы генератора 7 образцовой частоты с частотой следовани f поступают на вход суммирующего счетчика 4 Импульс первого переполнени счетчика 4, поступающий на блок 13 управлени , обеспечивает прохождение импульсов входной последовательности на вход элемента ИЛИ 11 и импульсов с выхода делител 6 частоты на счетный вход вычитающего счетчика 3.

Приращение dx входной импульсной последовательности х, поступающей на первый вход элемента ИЛИ 11, вы- зывает на выходе элемента И 12 приращение dy импульсной последовательности у и формирует в счетчике 3 текущее значение числа у.

Приращение dx импульсной последовательности X, поступающей на вход установки триггера 10, вызывает на его выходе по вление единичного потенциала , которьй подаетс на управл ющие входы мультиплексора 2. При этом на группе выходов муЛьтиплексо- ра 2 по вл етс текущее значение числа в счетчике 3, которое подаетс на группу информационных входов накапливающего сумматора 1. При поступлении приращени dx импульсной последовательности X через элемент ИЛИ 11 на тактовый вход накапливающего сумматора 1 его содержимое суммируетс с данными у, установленными на группе выходов мультиплексора 2. Если при этом выход переноса накапливающего сумматора 1 устанавливаетс в нуль, то накапливающий сумматор 1 выполн ет операцию суммировани с числом у при поступлении приращени dx импульсной, последовательности х до по влени единичного потенциала на выходе переноса накапливающего сумматора 1,

Еслу после операции суммировани на выходе переноса накапливающего сумматора 1 устанавливаетс единичн потенциал, то на выходе элемента И 12 по вл етс приращение dy импульсной последовательности у, которое поступает через элемент HJUi 11 на тактовый вход накапливающего сумматора 1 и на вход сброса триггера 10 на выходе которого по вл етс нулев потенциал, и подаетс на управл ющи входы мультиплексора 2. При этом на информационные входы накапливающего сумматора 1 через мультиплексор 2 подаетс текущее значение числа в счетчике 4, которое суммируетс с содержимым накапливающего сумматора 1. Если на выходе переноса устанавливаетс единичный потеницал, то при- ращение dy импульсной последовательности у по вл етс на выходе элемента И 12. При этом на выходе триггера 10 сохран етс нулевой потенциал и текущее значение числа в счетчике 4 остаетс на информационных входах накапливающего сумматора 1 и повторно суммируетс с содержимым накапливающего сумматора 1, Если на выходе переноса накапливающего сумматора 1 устанавливаетс нулевой потенциал, то устройство продолжает работу лишь при поступлении на его вход приращени dx импульсной последовательности X. Следовательно, работа устрой- ства описываетс следующим вьфаже- нием:

+ --dy, -, п+(

2

где n-t-1 - разр дность накапливающего

сумматора 1; У( У текущее значение чисел в

счетчиках 3 и 4 соответственно . Далее получаем:

ciy() dx.

dy --5,- dx. 2 -Уг

С учетом входной и выходной последовательностей это выражение можно записать следующим образом:.

,

П 1 у И ч

2 -(2 -х)

dy -.. dx.

Раздел переменные и интегриру с учетом пределов интегрировани ,

получаем:

а 2 d f dx

i г

a -г.

f dy f dx

J У J 5 10 t5 20 25 30 jr

40

5

0

5

После преобразований:

rn I

у

d 2

rn-

x+2

Моделирование работы устройства показало необходимость уменьшени выходной частоты в 2 раза после второго переполнени счетчика 4 с целью сохранени высокой точности измерени во всем диапазоне измер емой частоты . Дл этого в схеме используетс двоичный делитель 6 частоты, управл емый счетчиком 5, причем коэффициент делени двоичного делител 6 частоты увеличиваетс в 2 раза после каждого переполнени счетчика 4,

Техническое преимущество предлагаемого устройства по сравнению с известным заключаетс в повьшении точности измерени частоты.

Claims

Формула изобретени

Цифровой частотомер, содержащий входной формирователь, генератор опорной частоты, ключ, элемент ИЛИ, элемент И, триггер, суммирующий и вычитающий счетчики, блок управлени , второй вход которого соединен с выходом переноса первого суммирующего счетчика, счетный вход которого сое динен с выходом ключа, второй вход которого соединен с выходом генератора опорной частоты, четвертьй вход блока управлени соединен с выходом входного формировател , отличающийс тем, что, с цепью повьшени точности, в него дополнительно введены накапливающий сумматор , двоичный делитель частоты, второй суммирующий счетчик и мультипЯек- сор, перва группа входов которого соединена с инверсной группой выходов первого суммирующего счетчика, счетный вход которого соединен с первым входом блока управлени и входом установки триггера, а выход переноса первого суммирующего счетчика - со счетньм входом второго суммирующего

513722456

счетчика, втора группа входов муль-тоты - с третьим входом блока управтиплексора соединена с группой выхо-1лени , выход элемента ИЛИ соединен

дов вычитающего счетчика, счетный с тактовым входом накапливающего сумвход которого соединен с первым выхо-матора и с первым входом элемента И,

дом блока управлени , второй выход второй вход которого соединен с выкоторого соединен с первым входомходом переполнени накапливающего

элемента ИЛИ, второй вход которогосумматора, группа информационных вхосоединен с выходом элемента И, входомдов которого соединена с группой высброса триггера и входом двоичного ходов мультиплексора, управл ющий

делител частоты, группа управл ющихвход которого соединён с выходом

входов которого соединена с инверс-триггера, выход входного формироватеной группой выходов второго суммиру-л соединен с первьм входом клю

ющего счетчика, а выход делител час-ча.