SU1402957A1 - Устройство дл измерени отношени частот последовательностей импульсов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к импульсной измерительной технике. Цель - упрощение устройства. Устройство содержит реверсивные счетчики 3 и 4 и ко- доуправл емый делитель 5 чаатоть1. Введение элемента ИЛИ 6, элементов И 7-9 и образование новых функциональных св зей обеспечивают непрерывное слежение за изменением отношени  частот последовательностей импульсов. 1 ил.

Description

j

7Р

ур

8

Г

tc

(

сд

Изобретение относитс  к импульсной измерительной технике и предназначено дл  измерени  отношени  частот следовани  статистических После довательностей импульсов.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства.

На чертеже представлена структурна  схема устройства,

Устройство дл  измерени  отношени  частот последовательностей импульсов содержит первую входную шину 1, вторую входную шину 2, основной реверсивный с 1етчик 3, дополнитель- ный реверсивный счетчик 4, кодоуправ л емый делитель 5 частоты, логический элемент ИЛИ 6, первый 7, второй 8 и третий 9 логические элементы И, генератор 10 одиночного импульса,

Счетный вход кодоуправл емого делител  5 частоты подключен к первой входной шине 1, а его информационные входы подключены к информационным вы ходам основного реверсивного счетчика 3, вычитакиций вход дополнительног реверсивного счетчика 4 соединен с второй входной шиной 2, суммирующий вход дополнительного реверсивного счетчика 4 соединен с выходом кодоуправл емого делител  5 частоты, информационные входы дополнительного реверсивного счетчика 4 соединены поразр дно с информационными выходам дополнительного реверсивного счетчик . 4, выход пр мого переноса дополнительного реверсивного счетчика 4 соединен с первым входом первого элемента И 7 и первым входом элемента ИЛИ 6, выход обратного переноса дополнительного реверсивного счетчика 4 соединен с первым входом второго элемента И 8 и вторым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика 4 и с первым входом третьего элемента И 9, выход которого соединен с входом генератора 10 одиночного импульса, выход последнего соединен с вторыми входами первого 7, второго 8 и третьего 9 элементов И, причем выход первого элемента И 7 соединен с суммирующим входом основного реверсивно го счетчика 3, а выход второго элемента И 8 соединен с вычитающим входом основного реверсивного счетчика 3 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Последовательность импульсов делимого с частотой f через первую входную шину 1 поступает на счетньй вход кодоуправл емого делител  5 частоты , а последовательность импульсов делител  с частотой f - через вторую входную шину 2 поступает на вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика 4.

В установившемс  режиме измерени , т.е. в режиме, при котором средние значени  частот f, и f остаютс  неизменными , код числа Q (t) на информационных выходах счетчика 4 находитс  в пределах от О до , где( емкость счетчика 4; t - значение текущего момента времени. С информаци- оннык выходов основного реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выход устройства и на информационные входы кодоуправл емого делител  5 частоты, причем число К определ ет коэффициент делени  кодоуправл емого делител  5 частоты. Так как на счетный вход кодоуправл емого делител  5 частоты поступают импульсы с частотой f, то на выходе кодоуправл емого делител  5 частоты формируетс  последовательность импульсов с частотой

-11

равной

ii

к

(1)

в установившемс  режиме измерени  1число К определ ет отношение

К

:i

(2)

откуда следует, что в установившемс  режиме

 

г (3)

Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой f, а на суммирующий вход - импульсы с частотой f с выхода кодоуправл емого делител  5 частоты, то при детерминированных значени х частот f и f состо ние счетчика 4 измен етс  только в пределах одного импульса. Колебани  содержимого счетчика 4 в пределах одного импульса обусловлены наличием фазового сдвига между частотами f J и f. Обычно емкость реверсивных счетчиков устанавливаетс  не

менее Ю, поэтому колебание состо ни  счетчика 4 в пределах одного импульса не вызывает сигналов на его выходах пр мого и обратного переноса и состо ние счетчика 3 остаетс  неизменным . Неизменным остаетс  и код числа К на выходе счетчика 3,

При изменении среднего значени  частот f и f или среднего значени  одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (3) нарушаетс  и, следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой . Состо ние счетчика 4 начинает измен тьс  либо в сторону возрастани , либо в сторону убывани  накапливаемых импульсов до тех пор, пока на одном из выходов пр мого и обратного переноса не по витс  импульс. Этот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществл ет запись кода Q (t), поступающего на его информационные входы с его же информационных выходов. При этом блокируетс  изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состо ние счетчика 4, которому соответствует код числа Q О или Q сохран етс  до тех пор, пока не изменитс  направление накоплени  импульсов в счетчике 4. Следовательно, после достижени  счетчиком 4 одного из предельных состо - |Ний каждый импульс более высокой частоты , не скомпенсированный импульсом более низкой частоты, повтор етс  на соответствующем выходе переноса. Этот |же импульс через элемент ИЛИ 6 и пер- вът вход третьего элемента И 9 посту- |пает на вход генератора 10 одиночного импульса, который вырабатывает импульс определенной длительности. Этот импульс через вторые входы элементов И 7 и 8 блокирует прохождение импульсов (кроме первого) с выходов пр мого и обратного переноса счетчика 4 на соответствующие суммирующий и вычитающий входы счетчика 3 на врем , равное его длительности. По окончании указанного времени блокировка снимаетс  и первый импульс с выхода пр мого или обратного переноса счет- чика 4 поступает через первый вход элемента И 7 или 8 на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счет0

5

0

5

0

чика 3, Г1оследуюп(ие поступлении импульсов с выхода пр мого или обратного переноса счетчика 4 на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 вновь блокируютс  импульсом, формируемым генератором 10 одиночного импульса. Логический элемент И 9 запрещает прохождение импульсов с выхода пр мого или обратного переноса счетчика 4 через элемент ИЛИ 6 на вход генератора 10 одиночного импульса на врем , равное длительности импульса, формируемого генератором 10 одиночного импульса.

Импульсы, поступающие сх выхода пр мого или обратного переноса счетчика 4 через первый вход элемента И 7 или 8 на соответствующий сумми- рующий или вычитающий вход счетчика 3, измен ют код на информационных выходах последнего и на информационных входах кодоуправл емого делител  5 частоты.

Изменение кода на информационных входах кодоуправл емого делител ., 5 частоты приводит к изменению частоты f,, на его выходе таким образом, чтобы разбаланс между .частотами ffj и fj на счетных входах счетчика 4 уменьшилс . Этот процесс повтор етс  до тех пор, пока состо ние счетчика 4 не будет удовлетвор ть условию

35

О Q (t)

(4)

0

5

0

5

после чего наступает установившийс  режим измерени . При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 ,импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остаетс  неизменным .

Необходима  величина случайной - составл ющей погрешности измерений, особенно при измерегши отношени  частот следовани  статистических последовательностей импульсов, обеспечиваетс  выбором длительности импульса, формируемого генератором Ю одиночного импульса. Действительно, при изменени х частот f, и f1, нос щих характер флуктуации, на выходе пр мого или обратного переноса счетчика 4 по вл етс  пачка импульсов. Однако на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 пройдет лишь часть этих импульсов, в оптимальном случае не более одного. Прохождение остальных импульсов на суммирующий

51А

или вычитающий вход счетчика 3 блокируетс  импульсом, сформированньп генератором 10 одиночного импульса. Таким образом, содержимое счетчика 3 В установившемс  режиме измен етс  В пределах ± 1 импульса при соответствующем выборе величины длительности импульса, вырабатываемого генератором 10 одиночного импульса. Следо- Вательно, величина случайной составл ющей погрешности измерений устрой- 4тва,минимальна.

Таким образом, устройство обеспе- 4ивает непрерывное слежение за изме- Нением отношени  частот последова- ельностей импульсов, структурно про- ifte прототипа и поэтому обладает повышенной надежностью при меньшем энергопотреблении.

формула изобретени 

Устройство дл  измерени  отношени  частот последовательностей импульсов, Содержащее две входные шины, основ- йой и дополнительный реверсивный йчетчики и кодоуправл емый делитель частоты, счетный вход которого подключен к первой входной шине, а ин- формационные входы подключены к инфор мационньт выходам основного реверсивного счетчика, о тличающе- е с   тем, что, с целью упрощени , ,$ него введены логический элемент

76

ИЛИ, три логических элемента И и генератор одиночного импульса, причем вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с второй входной , суммирующий вход дополнительного реверсивного счетчика - с выходом кодоуправл емого делител  частоты, информационные входы дополнительного реверсивного счетчика соединены поразр дно с информационными выходами дополнительного ре- версив ного счетчика, выход пр мого переноса дополнительного реверсивного счетчика соединен с первым вхо-. дом первого элемента И и первым входом элемента ИЛИ, выход обратного переноса дополнительного реверсивного счетчика - с первым входом второго элемента И и вторьш входом элемента ИЛИ, вьгход которого соединен с входом синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика и с-первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом генератора Одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И, причем выход первого элемента И соединен с суммирзпощим входом основного реверсивного счетчика, в выход второго элемента И - с вычитающим входом основного реверсивного счетчика импульсов, выход которого  вл етс  выходом устройства.

Claims (1)

1. формула изобретения

   Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов,25 Содержащее две входные шины, основной и дополнительный реверсивный счетчики и кодоуправляемый делитель Частоты, счетный вход которого подключен к первой входной шине, а ин- jq формационные входы подключены к информационным выходам основного реверсивного счетчика, о тличающее с я тем, что, с целью упрощения, ,В него введены логический элемент три логических элемента И и генератор одиночного импульса, причем вычитающий вход дополнительного реверсивного счетчика соединен с второй входной шиной, суммирующий вход дополнительного реверсивного счетчика - с выходом кодоуправляемого делителя частоты, информационные входы дополнительного реверсивного счетчика соединены поразрядно с информационными выходами дополнительного реверсивного счетчика, выход прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика соединен с первым' вхо-. дом первого элемента И и первым входом элемента ИЛИ, выход обратного переноса дополнительного реверсивного счетчика - с первым входом второго элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен с входом генератора одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом основного реверсивного счетчика, в выход второго элемента И - с вычитающим входом основного реверсивного счетчика импульсов, выход которого является выходом устройства.