SU1471148A1 - Digital phase-frequency meter - Google Patents
Digital phase-frequency meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1471148A1 SU1471148A1 SU874236615A SU4236615A SU1471148A1 SU 1471148 A1 SU1471148 A1 SU 1471148A1 SU 874236615 A SU874236615 A SU 874236615A SU 4236615 A SU4236615 A SU 4236615A SU 1471148 A1 SU1471148 A1 SU 1471148A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- register
- counter
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
- Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к информационно-преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано при создании комбинированных измерительных приборов и функциональных преобразователей дл одновременного измерени периода, временного сдвига, частоты и разности фаз периодических сигналов. Период и временной сдвиг измер ютс путем заполнени соответствующих временных интервалов тактовой частотой опорного генератора. Полученные в результате этого цифровые коды занос тс в регистры и преобразуютс с помощью счетчика, накапливающего сумматора и сумматора в коды частоты и разность фаз. Повышение быстродействи достигаетс за счет циклической работы устройства по тактовой частоте опорного генератора. 2 ил.The invention relates to information conversion and measurement technology and can be used in the creation of combined measuring devices and functional transducers for the simultaneous measurement of the period, time shift, frequency and phase difference of periodic signals. The period and time offset are measured by filling the corresponding time intervals with the clock frequency of the reference oscillator. The resulting digital codes are entered into registers and converted by a counter, accumulating adder and adder to frequency codes and phase difference. The increase in speed is achieved by cycling the device at the clock frequency of the reference oscillator. 2 Il.
Description
1- - .one- - .
Изобретение относитс к информационно-преобразовательной и измерительной технике и может быть использовано при создании комбинированных измерительных приборов и функциональных преобразователей ,Щ1Я одновременного измерени периода, временного сдвига, частоты и разности фаз периодических сигналов.The invention relates to information conversion and measurement technology and can be used to create combined measuring devices and functional transducers, for simultaneous measurement of the period, time shift, frequency, and phase difference of periodic signals.
Цель изобретени - повышение быстродействи .The purpose of the invention is to increase speed.
На фиг.1 приведена функциональна схема цифрового фазометра-частотомера; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.Figure 1 shows the functional diagram of the digital phase meter-frequency meter; 2 shows timing diagrams for his work.
Фазометр-частотомер состоит из измерител 1 временных интервалов, содержащего счетчик 2, регистры 3 и 4, формирователь 5 импульсов и триггеры 6 и 7, накапливающего сумматора 8, содержащего замкнутые в кольцо сумматор 9 и. регистр 10, генератора/Phase meter-frequency meter consists of a meter 1 time intervals, containing counter 2, registers 3 and 4, shaper 5 pulses and triggers 6 and 7, accumulating adder 8, containing looped in adder 9 and. register 10, generator /
11 тактовой частоты, элемента 12 запрета, элемента 13 совпадени , блока 14 инверторов, сумматора 15, счетчика 16 и регистров 17 и 18,11 clock frequency, prohibition element 12, coincidence element 13, block of inverters 14, adder 15, counter 16 and registers 17 and 18,
Измерительный и опорный входы измерител 1 подключены ,к источникам измер емого и опорного сигналов соответственно , а тактовый вход к выходу генератора 11, который также подключен через элемент 12 з.апрета к входу синхронизации сумматора 8 и счетному входу счетчика 16, выход периода измерител 1 подключен к информационному входу сумматора 8, выход сдвига через блок 14 к первому входу сумматора 15, а выход установки через элемент совпадени 13 - к входам установки счетчика 16 и сумматора 8, информационный выход которого подключен к второму входу сумматора 15, а выход переноса - к запрещающему входу элемента 12 запрета, второмуThe measuring and reference inputs of the meter 1 are connected to the sources of the measured and reference signals, respectively, and the clock input to the output of the generator 11, which is also connected via element 12 C. To the synchronization input of the adder 8 and the counting input of the counter 16, the period output of the meter 1 is connected to the information input of the adder 8, the output of the shift through the block 14 to the first input of the adder 15, and the output of the installation through the match element 13 to the inputs of the installation of the counter 16 and the adder 8, whose information output is connected to the second input ummatora 15 and the carry output - to ban prohibits the entry 12, a second member
||
0000
элемента 13 совпадени и входу синхронизации регистра 17, информа- ионньш вход которого подключен к ыходу счетчика -16 и информаци- , нному входу регистра 18, входом синхронизации подключенного к выходу переноса сумматора 15, выходы же регистров 17 и 18 вл ютс выходами фазометра-частотомера, по частоте Q и разности фаз соответственно, при этом счетньш вход счетчика 2 и входы синхронизации триггеров 6 и 7 подключены к тактовому входу измерител 1, а информационные входы триггеров is 6 и 7 к измерительному и опорному входам соответственно, выход триггера 6 подключен через формирователь 5 к выходу установки измерител 1 и входу уст ановки счетчика 2 и непо- 20 средственно к входу синхронизации регистра 3, который выходом подклю- чен к выходу периода измерител 1, а информационным входом - к выходу счетчика 2 и информационному входу 25 регистра 4, подключенного входом синхронизации к выходу триггера 7, а выходом к выходу сдвига измеритег л 1, match element 13 and the synchronization input of register 17, whose information input is connected to the output of counter-16 and information input of register 18, the synchronization input connected to the transfer output of adder 15, and the outputs of registers 17 and 18 are outputs of a phase meter-frequency meter , by frequency Q and phase difference, respectively, while the counting input of counter 2 and the synchronization inputs of the trigger 6 and 7 are connected to the clock input of the meter 1, and the information inputs of the trigger are 6 and 7 to the measuring and reference inputs, respectively, the output trigger 6 is connected via the driver 5 to the output of the meter 1 installation and to the installation input of the counter 2 and directly to the synchronization input of the register 3, which is connected to the period output of the measurement meter 1, and the information input to the output of the counter 2 and information input 25 register 4, connected by the synchronization input to the trigger output 7, and output to the shift output, measuring 1,
На фиг.1 и 2 прин ты следующие зО условные обозначени : U - измер емый сигнал. Up - опорный сигнал, U г сигнал на выходе генератора 11, N, - код на выходе счетчика 2, N - кодIn Figures 1 and 2, the following ЗО conventions are accepted: U is the measured signal. Up is the reference signal, U g is the signal at the output of the generator 11, N, is the code at the output of counter 2, N is the code
3535
на информационном выходе сумматора 8, Nj - код на выходе счетчика 16, Р ,- - .сигнал переноса сумматора 8, сигнал переноса сумматора 15, код периода на выходе регистра 3, N/1 - код временного сдвига междуддon the information output of the adder 8, Nj is the code at the output of the counter 16, P, - -. The transfer signal of the adder 8, the transfer signal of the adder 15, the period code at the output of the register 3, N / 1 - the code of the time shift between the ships
сигналами UK и Up на выходе регистра 4, Nf - код частоты на выходе регистра 17, N Lf код фазового сдвига на выходе регистра 18, Up- сигнал на выходе формировател 5,45signals UK and Up at the output of the register 4, Nf - frequency code at the output of the register 17, N Lf code of the phase shift at the output of the register 18, Up- signal at the output of the driver 5.45
Цифровой фазо мё 7р-частотомер работает следующим образом.Digital phase ME 7p frequency counter works as follows.
Сначала рассмотрим процесс измерени периода Т сигнала U и его временного сдвига -С относительно сиг- нала и. Измерение производитс путем заполнени этих временных интервалов импульсами стабильной частоты f. , При поступлении на вход измерител 1 переднего фронта сигнала U,- йа выходе формировател 5 вырабатываетс узкий импульс U(p, устанавливаю-: щий счетчик 2 в нулевое состо ние 0. После этого на выходе счетFirst consider the process of measuring the period T of the signal U and its time shift-C relative to the signal and. The measurement is made by filling these time intervals with stable frequency pulses f. When a front edge of the signal U arrives at the input of the meter 1, - and the output of the generator 5 produces a narrow pulse U (p, setting: counter 2 to the zero state 0. After that, the output is
чика 2 формируетс линейно нарастающий .кодChica 2 is formed linearly increasing code.
N Гп пN Gn p
(1)(one)
После прихода переднего фронта сигнала ир на выходе триггера 7 формируетс положительный перепад, записывающий в регистр 4 число N-j, равное числу п импульсов генератора 11, прощедших на вход счетчика 2 за врем After the arrival of the leading edge of the signal ir at the output of the trigger 7, a positive differential is formed, recording in register 4 the number Nj, equal to the number n of generator pulses 11, passed to the input of counter 2 in time
Ы -11-, f 1 .S -11-, f 1.
(2)(2)
После прихода переднего фронта сигнала и на выходе триггера 6 формируетс поло жительный перепад, записываиций в регистр 3 число NT равное числу п-ц. импульсов генератора 11, прошедших на вход счетчика 2 за врем ТAfter the arrival of the leading edge of the signal and at the output of flip-flop 6, a positive differential is formed, recording the number NT in the register 3 equal to the number of n-p. generator pulses 11, passed to the input of counter 2 during time T
NT N,nJ Пт Tf,(3)NT N, nJ Fri Tf, (3)
Одновременно на выходе формировател 5 формируетс следующий импульс Up, счетчик 2 обнул етс -и цикл работы измерител 1 повтор етс .At the same time, the next impulse Up is formed at the output of the former 5, the counter 2 is zeroed, and the operation cycle of the meter 1 is repeated.
Импульс установки U.p, проход через элемент. 13 совпадени , устанав,- ливает в нулевое состо ние счетчик 16 и сумматор 8. При этом сигналы переноса снимаютс : Р, О иРк 0« Тем самым запрещаетс прохождение сигнала U р через элемент 13 совпадени и разрешаетс прохождение импульсов Ur через элемент 12 запрета на вход синхронизации сумматора 8 и счетньш вход счетчика 16. На выходе счетчика 16 формируетс линейно нарастающий кодImpulse installation U.p, passage through the element. 13 matches, by setting, the counter 16 and the adder 8 are brought to the zero state. In this case, the transfer signals are removed: P, O and RK 0 "This prevents the passage of the signal U p through the match element 13 and the passage of pulses Ur through the prohibition element 12 the synchronization input of the adder 8 and the counting input of the counter 16. At the output of the counter 16, a linearly increasing code is formed
Njtn п.Njtn p.
(4)(four)
а на выходе сумматора 8and at the output of the adder 8
nN. (5) nn. (five)
Ш)сле iпрохождени через элемент 12 запрета некоторого числа импульсо Пу на выходе сумматора 15 по вл етс сигнал переноса Р 1. Число п ц: можно определить из соотношени X) After passing through the prohibition element 12 a certain number of pulses Pu at the output of the adder 15, the transfer signal P 1 appears. The number nc: can be determined from the relation
N , и равенства (5)N and Equality (5)
(6)(6)
„l;-w N1„L; -w N1
п, 2 -;.n, 2 - ;.
2 коэффициент, обусловленный сдвигом разр дной сетки между входом и выходом сумматора 8;2 coefficient due to the shift of the discharge grid between the input and output of the adder 8;
m - чгсло разр дов входного и выходного кодов сумматора 8;m is the bit of the bits of the input and output codes of the adder 8;
k .- число разр дов сумматора 8 (входной код подаетс на младшие разр ды сумматора 8) .k. is the number of bits of the adder 8 (the input code is fed to the lower bits of the adder 8).
Положительный перепад, возникающий выходе переноса сумматора 15, заг ывает в регистр 18 кодThe positive differential arising from the transfer output of the adder 15, registers in the register 18 code
N,f НзСп 2N, f NzSp 2
Ь-т N NTNT NT
Подставл в (7) значени N j и N из выражений (2) и (3) получаютSubstituting in (7) the values of N j and N from expressions (2) and (3) are
„ г, k-fn - „/оСч NU) 2 т 2 M (2ii) ,„G, k-fn -„ / оСЧ NU) 2 t 2 M (2ii),
Г где сс 2 fi- - фазовый сдвиг, G where ss 2 fi- - phase shift,
К моменту по влени сигнала переноса Р к 1 на выходе сумматора 8 через элемент 12 запрета пройдет число импульсов П, которое находитс из услови возникновени переноса РBy the time of the transfer signal P to 1 at the output of the adder 8, the number of pulses P passes through the prohibition element 12, which is determined by the condition of the transfer P
(9)(9)
NiCnjl 2NiCnjl 2
и равенства (5) в следующем видеand equality (5) in the following form
f N/ а с учетом (3)f N / a in view of (3)
(10)(ten)
2 2 ,2 2
О f; About f;
(П)(P)
где f Т - частота сигнала U.where f T is the frequency of the U signal.
Положительный перепад на выходе переноса сумматора 8 записывает в регистр 17 кодA positive differential at the output of the transfer of the adder 8 writes in the register 17 code
NP П |- f. (12) Следует заметить, что врем установлени кода на выходе счетчика 16 должно.быть меньше, чем задержка по влени сигнала переноса на выходах сумматоров 9 и 15 во избежание записи ложных значений кода в регистры 17 и 18. Это условие легко выполнить, так как задержка переноса складываетс из задержек, вносимых регистром 10 и самими сумматорами 9 и 15, а врем установлени определ етс лишь задержкой в самом счетчике 16. Если же при выбранной элементной базе это условие, не выполн етс , то на входе синхронизации сумматора 8 или на выходах переноса сумматора 8 и сумматора 15 необходимо включить до-, полнительные элементы задержки.NP P | - f. (12) It should be noted that the code setting time at the output of counter 16 must be less than the delay in the transfer signal at the outputs of adders 9 and 15 in order to avoid writing false code values in registers 17 and 18. This condition is easy to fulfill, since the transfer delay is made up of the delays introduced by the register 10 and the adders 9 and 15 themselves, and the settling time is determined only by the delay in the meter 16 itself. transfer amounts Ator 8 and adder 15 must include additional delaying elements.
, ,
После по влени сигнала переноса прохождение импульсов Up через элемент 12 запрета прекращаетс , а на элемент совпадени 13 подаетс сигнал,After the transfer signal appears, the passage of the pulses Up through the prohibition element 12 is stopped, and a signal is given to the matching element 13
разрешающий прохождение через нее импульса установки. allowing the passage through it of the installation.
После прихода очередного фронта сигнала U процесс получени кодовAfter the arrival of the next U signal edge, the process of obtaining codes
Q N. из кодов N-j. и N повтор етс . Импульсы установки Up, поступающие во врем процесса преобразовани , блокируютс сигналом Р к О и не нарушают процесса.Q N. from N-j codes. and N is repeated. Pulses of the Up setting, coming during the conversion process, are blocked by the P to O signal and do not disrupt the process.
.|с Таким образом, на выходах фазометра-частотомера формируютс коды периода , временного сдвига, частоты и разности фаз. Дл процесса измерени , достаточно подачи на вход устройства. | c Thus, at the outputs of the phase meter-frequency meter, codes of the period, time shift, frequency and phase difference are formed. For the measurement process, supplying the device to the input is sufficient.
20 одного периода измер емого сигнала. Врем одного цикла измерени равно сумме длительности периода измер емого сигнала и времени преобразовани кода NT- в код N20 one period of the measured signal. The time of one measurement cycle is equal to the sum of the duration of the period of the measured signal and the time for converting the NT code to code N
25, 225, 2
t, Т + п,- Т + 1- . (13) -1 - 1 t, T + n, - T + 1-. (13) -1 - 1
Например, при измерении параметров сигнала частоты f 10 Гц с точностью 30 0,1 необходимо иметь m 10, k 20, f, 10 кГц, тогдаFor example, when measuring the parameters of the signal frequency f 10 Hz with an accuracy of 30 0.1 it is necessary to have m 10, k 20, f, 10 kHz, then
t. 0,1 0,2 с,t. 0.1 0.2 s,
т.е. выигрьш в быстродействии по 35 сравнению с известным устройством в 500 раз.those. 35 times faster than the known device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874236615A SU1471148A1 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Digital phase-frequency meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874236615A SU1471148A1 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Digital phase-frequency meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1471148A1 true SU1471148A1 (en) | 1989-04-07 |
Family
ID=21300948
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874236615A SU1471148A1 (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Digital phase-frequency meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1471148A1 (en) |
-
1987
- 1987-03-25 SU SU874236615A patent/SU1471148A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 805199, кп. G 01 R 25/08, 1979. Авторское свидетельство СССР. № 658496, кл. G 01 R 25/08, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1471148A1 (en) | Digital phase-frequency meter | |
US4722094A (en) | Digital rate detection circuit | |
JPS5622134A (en) | Asynchronous system serial data receiving device | |
SU1531016A1 (en) | Digital meter of low frequencies | |
SU584281A1 (en) | Time interval meter | |
SU1381419A1 (en) | Digital time interval counter | |
SU1238194A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU879333A1 (en) | Measuring frequency converter | |
SU786009A2 (en) | Controlled frequency divider | |
SU551801A1 (en) | Time converter code | |
SU1266005A1 (en) | Signal frequency -to- digital code converter | |
SU1538239A1 (en) | Pulse repetition frequency multiplier | |
SU1619071A1 (en) | Meter of index of thermal lag of frequency thermal converters | |
SU1665491A2 (en) | Digital multiplier of pulse sequence frequency | |
SU1647510A1 (en) | Time intervals meter | |
SU486379A1 (en) | Program Ring Shift Register | |
SU1095089A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU1679399A1 (en) | Meter of amplitude of harmonic signal | |
SU824440A1 (en) | Digital pulse repetition frequency multiplier | |
SU538335A1 (en) | The device of the Vernier time interval measurement | |
SU1221613A1 (en) | Digital phase meter for measuring instantaneous value of phase shift angle | |
SU1356207A1 (en) | Frequency-to-code converter | |
SU1296860A1 (en) | Digital thermometer | |
SU1265644A1 (en) | Digital phase/frequency meter | |
SU612241A1 (en) | Pulse-counting converter of the difference between series codes into parallel code |