SU1422172A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Цифровой частотомер содержит формирователь I, триггер 5,-генератор (Г) 6 тактовой частоты и цифрочастотный умножитель 7. В частотомер введены элемент НЕ 2, регистр 3, одновибратор 4, триггер 8 и образованы новые функциональные св зи. Благодар  этому нет нео6ходй г мости в увеличении частоты Г 6. Следовательно , при данной величине ча- . стоты Г 6 и разр дности регистра 3 возрастает точность измерени  частоты . 2 ил.

Description

го

to

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  частоты, : Цель изобретени  - повьшение точ- ности измерени .

На фиг. 1 представлена блок-схема цифрового частотомера; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие работу цифрового частотомера.

Цифровой частртомер содержив- формирователь 1, элемент НЕ 2, регистр 3 (последовательных приближений), од новибратрр 4, триггер 5, генератор 6 тактовой частоты, цифрочастотный умножитель 7 и триггер 8.

Вход формировател  1  вл етс  входом частотомера, а его выход через элемент НЕ 2 соединен с информационным входом регистра 3 и через одно- вибратор 4 с первым установочным входом триггера 5. Установочный вход частотомера соединен с вторым установочным входом триггера 5 и установочным входом регистра 3. На информа i ioHHOM входе триггера 5 установлено значение логического нул , а выход триггера 5 подключен к входу синхронизации регистра 3 и входу генератора 6 тактовой частоты, выход которо- го соединен со счетным входом цифро- частотного умножител  7 и входом синхронизации триггера 8. Выход цифро- частотного умножител  7 подключен к установочному входу триггера 8, на информационном входе которого установлено значение логической единицы. Выход триггера 8 подключен к входу синхронизации триггера 5. Выходы регистра 3 подключены к информационным входам цифрочастотного умножител  7 и  вл ютс  выходом цифрового частотомера .

Частотомер работает по методу поразр дного сопоставлени  частот. Сиг налом Уст. (фиг. 2а) происходит начальна  установка триггера 5 в нулевое состо ние, а в регистре 3 устаN навтшваетс  число тг j где N - число,

2

соответствующее максимальной емкости регистра 3. После окончани  импульса Уст. регистр 3 переходит в режим последовательного приближени . Измер ема  частота F поступает н а-форми рователь 1 и преобразуетс  в последовательность пр моугольных импульсо ( фиг. 26). С вькода формировател  1 измер ема  частота поступает через

элемент НЕ 2 на информационный вход регистра ,3 (фиг. 2в) и на вход одно- вибратора 4. Последний по переднему фронту F вырабатьшает короткий импульс (фиг. 2г), который поступает на второй, установочный вход триггера 5. Последний переходит в единичное состо ние (фиг. 2д), запуска  при этом генератор 6, вырабатывающий последовательность импульсов с частотой F (фиг. 2е). Передним фронтом первого импульса генератора 6 на вьг- ходе триггера 8 устанавливаетс  значение логической единицы (фиг. 2з). Тактова  частота генератора 6 поступает на вход цифрочастотного умножител  7, вьшолненного на счетчике и импульсно-потенциальных вентил х. На выходе цифрочастотного умножител  7 по вл ютс  импульсы (фиг. 2ж) с частотой следовани  F , равной

N

F Ч- F - 1 с 2

(1)

где - коэффициент пересчета, опре- .дел ющийс  выражением

- 2

(2)

где К - число разр дов цифрочастотного умножител  7 (2 N). Первый импульс с выхода умножител  7 переводит триггер 8 в состо ние логического нул  (фиг. 2к), который устанавливает значение логического нул  и на выходе триггера 5 (фиг. 2а) При этом выключаетс  генератор 6, а в соответствующий разр д регистра 3 (дл  1-го такта в К-й разр д, дл  2-го в (К-1)-й,..., дл  К-го в 1-й) записываетс  состо ние его информационного входа.

Если длительность импульса с выхода триггера 8 меньше половины периода измер емого сигнала, в соответствующем разр де регистра 3 фиксируетс  логический куль, а если длительность больше, фиксируетс  логическа  единица. С приходом второго положительного импульса F начинаетс  второй такт измерени . Всего дл  измерег 1- 1 1

ни  FJ, с погрешностью о у -«т

необходимо затратить К тактов. При этом в регистре 3 фиксируетс  двоичкое число N,

.щ,,да значение которого пропорционально частоте.измер емого сигнала

N

Зависимость (3) объ сн етс  тем, что длительность импульса на выхода триггера 8 пропорциональна частоте следовани  импульсов на выходе умножител  7. Так, в первом такте измерени  длительность импульса на выходе триггера 8 равна

Т. ::гTNF ,

f- (4) о

К-м разр де реги

значение логичес-

фиксируетс 

логическа  единица. Поскольку регистр 3 работает в режиме последовательного приближени , перед вторым тактом

в нем устанавливаетс  число N, у + . N Т, „ „ N

если

f

и N

если

Ь 2

i Т,

На К-м такте измерени 

1±. 2

Т.

fN.

откуда

выи

Ik. FO

2

Точность цифрового частотомера не зависит от частоты генератора 6 тактовой частоты, а обеспечиваетс  определенным количеством разр дов регистра

10

3 (при точности сГ 0,1% необходимо примен ть 10-разр дный регистр 3).

Диапатон измер емых частот определ етс  частотой генератора 6 тактовой частоты и разр дностью регистра ,3. В цифровом частотомере нет необходимости в увеличении частоты гене- pv.Topa 6 с целью увеличени  точности, следовательно, при данной величине часюты генератора 6 и разр дности регистра 3 возрастает точность измерени  частоты.

15

20

25

30

35

40

Ф о

изобретени 

р м у л

Цифровой частотомер, содержащий генератор тактовой частоты, первый триггер,- формирователь, вход которого  вл етс  входом частотомера, и цифро- частотный умножитель, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены второй триггер, одновибратор, регистр и элемент НЕ, выход формировател  через элемент НЕ подключен к информационному входу регистра и через одно- вибратор - к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого соединен с установочным входом регистра и установочным входом частотомера, на информационном входе первого триггера установлено значение логического нул , а выход первого триггера соединен с входом синхронизации регистра и управл ющим входом генератора тактовой часто ы, выход которого подключен к входу синхронизации второго триггера, к счетному входу цифрочастотного умножител , выход которого соединен с установочным входом второго триггера , на информационном входе которого установлено значение логической единицы , а выход соединен с входом син- дс хронизации первого триггера, выходы регистра под слючены к информационным входам цифрочастотного умножител  и  вл ютс  выходом частотомера.

Такты цзмерени 

цг.г

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Цифровой частотомер, содержащий генератор тактовой частоты, первый триггер,, формирователь, вход которого является входом частотомера, и цифрочастотный умножитель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй триггер, одновибратор, регистр и элемент НЕ, выход формирователя че25 ·' Рез элемент НЕ подключен к информационному входу регистра и через одно'вибратор - к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого соединен с установочным входом регистра и установочным входом частотомера, на информационном входе первого триггера установлено значение логического нуля, а выход первого триггера соединен с входом синхронизации регистра и управляющим входом генератора тактовой частоты, выход которого подключен к входу синхронизации второго триггера, к счетному входу цифрочастотного умножителя, выход которого соединен с установочным входом второго триггера, на информационном входе которого установлено значение логической единицы, а выход соединен с входом синхронизации первого триггера, выходы регистра подключены к информационным входам цифрочастотного умножителя и являются выходом частотомера.

   Такты измерения