SU546102A1 - Преобразователь период-частота - Google Patents

Description

1

Устройство относитс  к вычиспитепьной и измерительной технике, может быть использовано в качестве блока управлени  специализированных устройств, зан тых обработкой аналоговых сигналов, а также в качестве измерительного прибора, позвол ющего измер ть период входных сигналов и вырабатывать последовательность импульсов с частотой следовани , обратно пропорциональной периоду входного сигнала.

Известен преобразователь период-частота tl, содержащий генератор эталонной частоты, формирующее устройство, блок уп равлени ,, управл емые вентили, делители частоты, регистр и схему переноса.

Наиболее близок к предлагаемому преоб разователь период-частота 2j, содержащий последовательно включенные входной блок, первый элемент И , первый и второй счетчики , дещифратор, первый блок элементов

И , вторые входы которого подключены к выходам делител , а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И.

Это устройство обладает ограниченными функциональными возможност ми.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства: получение возможности формировать последовательности импульсов с частотой следовани , обратно пропорциональной периоду входного сигнала с посто нной относительной погрешностью .

Claims (2)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь содержащий последователно включенные входной блок, первый элемен И,первый и второй счетчики, дешифратор, первый блок элементов И, вторые входы которого подключены к выходам делител , а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, введены второй и третий элементы И, второй блок элементов И и второй элемент ИЛИ, причем второй выход второго блока подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход  вл етс  выходом устройства и подключен к нулевым входам старших триггеров делител , установочные вхо ды младших триггеров которого подкшочены к выходам второго блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика а управл ющий вход - к выходу второго элемента ИЛИ, пер вый вход которого подключен к третьему выходу входного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу триггера делител  номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике. На фиг, 1 предстврлена структурна  cxjsма преобразовател  период-частота; на фиг, 2 - временна  диаграмма основных сигналов. Устройство содержит последовательно включенные входной блок 1, первый элемеЮТ И 2, первый счетчик 3, второй счетчик 4j дешифратор 5, первый блок элементов И 6, вторые входы которого подключены к выходам делител  опорной частоты 7, а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ 8, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 2, Второй выход входного блока 1 подключен к первому входу второго элемента И 9, второй вход кото рого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 8, а выход,  вл ющийс  выходом устройства , подключен к нулевым входам старших триггеров делител  7, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам элемента И 1О, Информационные входы последнего подключены к выходам первого счетчика 3, а управл ющий вход - к выходу второго элемента ИЛИ 11, первый вход которого подключен к третьему выходу входного блока 1, Второй выход блока 1 подключен к первому входу третьэго элемента И 12, выход которого подклю чен ко второму входу второго элемента ИЛИ 11, а второй вход элемента И 12 к выходу триггера делител  7, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике. Устройство работает следующим образом В исходном состо нии счетчики 3, 4 наход тс  в нулевом положении, а на выходах входного блока 1 - запрещающие потенциалы . По сигналу Пуск (св зи управлени  не показаны) на вход делител  7 поступают импульсы опорной частоты f выходов триггерэв делител  7 на вторые входы первого блока элементов И 6 поступают импульсы частот ij2,ij4,j8... При первом после слгнала Пуск переходе значени  входного сигнала через нуль из отрицательных значений в иопожитепьные на первом выходе входного блока 1 (точка „с) по вл етс  разрешающий потенциал, открывающий первый элемент И 2 по первому входу, В первый момент времени пост  е сигнала Пуск код во втором счетчике 4 нулевой. Дешифратор 5 подает разрешающий потенциал на первый вход первого (младшего) элемента И из блока б, а на остальные элементы И этого блока - запрещающие потенциалы. Поэтому на первые элементы ИЛИ 8 поступает сама  высока  частота fg/2 из набора выходных частот де лител  7 опорной частоты f , Импульсы с первого элемента ИЛИ 8 (точка е/ через открытый первый элемент И 2 поступают на первый счетчик 3, Когда на его вход поступает N импульсов с частотой f /2 ( N выбирают из услови  достижени  необходимой точности измерени  периода в каждом поддиапазоне), он переполн етс . При переполнении счетчика 3 во второй счетчик 4 заноситс  +1, а в счетчик 3 при этом заноситс  код, равный половине его емкости . Последнее необходимо дл  учета части измер емого периода, равной N 2 / f , При коде 00, , , О1 во втором счетчике 4 на первом входе первого (младшего) и во всех кроме второго элементах И из блока б по вл етс  запрещающий потенциал, а на первом входе второго элемента И из блока б - разрешающий потенциал. Таким образом, на вход первого счетчика 3 теперь nocTynaiDr импульсы , частота следовани  которых вдвое меньше предыдущей частоты, т.е, , При каждом очередном переполнении первого счетчика 3 код во втором счетчике 4 увеличиваетс  на единицу, а в первый счетчик 3 заноситс  код, равный половине его емкости N (при в старший разр д заноситс  единица), и частота импульсов, идущих на вход первого счетчика 3, уменьшаетс  в два раза. Так происходит до момента вторичного перехода входного сигнала через нуль из отрицательных значений в положительные, т,е, до окончани  периода TX измер емого сигнала. При этом на первом выходе выходного блока по вл етс  запрещающий потеетднап, закрывающий первый элемент И 2. На этом заканчиваетс  цикл измерени , в резульгатэ которого в очетчиках 3 к 4 формируегс  код, пропорциональный периоду Т зходко: о сигнала. Код во втором счетчике 4 пока:; гвает, в каком поддиапазоне лежит период ,. , а код в первом счетчике 3 oпpeдe :;: г т. внутри поддиапазона, В этот же : - «;т вре мени на третьем выходе блока 1 (точка Ъ формируетс  управл ющий сигнал, который через второй элемент ИЛИ 11 поступает на управл ющий вход блока элемента И 1О Первые входы блока элемента И 10 подклк чены к соответствующим входам триггеров первого счетчика 3. Таким образом дополнительный код, который содержитс  в счетчике 3, записываетс  в Я младших разр дов делител  7. На втором выходе блока 1 (точка d ) в это же врем  по вл етс  разрешающий потенциал, открывающий второй элемент И 9 и третий элемент И 12 по первым входам, причем каждый им-пульс с выхода второго элемента И 9 ус-ч танавливает старщие разр ды делител  7 в нулевое состо ние, а каждый сигнал с выхода П -ного триггера делител  7 переписывает в п младщих разр дов делител  7 дополнительный код счетчика 3. Коэффициент пересчета п младщих триг геров делител  7 с учетом записанного в них дополнительного кода из счетчика 3 пропорционален содержимому счетчика 3, которое в свою очередь пропорционально величине периода Т входного сигнала. Возбужденный выход дещифратора 5 однозначно определ ет частный поддиапазон формируемой на выходе устройства импульсной последовательности (груба  щкала). Коэффициент пересчета п младщих триггеров делител  7 определ ет требуемую частоту следовани  импульсов внутри поддиапазона (точна  щкала). Формула изобретени  Преобразователь период-частота, содержащий последовательно включенные входной блок, первый элемент И, первый и вгорой счетчики, дешифратор, первый блок эпеменгов Hf вторые вхо.цы которого подключены к выхода - делител , а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, отличающийс  тем„ что, с целью расширени  функциональных возможностей ,в него дополнительно введены второй и третий элементы И,второй блок элементов И и второй элемент ИЛИ, причем второй выход входного блока подключен к первому входу второго элеме1-1та И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход  вл етс  выходом устройства и подключен к нулевым входам старших триггеров делител , установочные входы младщих триггеров которого подключены к выходам второго блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, а управл юш.ий вход к выходу второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к третьему выходу входного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу триггера делител , номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Смел ков В.В. Цифрова  измерительна  аппаратура инфранизких частот. Энерги , М., 1975, с. 37, рис. 2-1. .
2. 2. Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры, Энерги , Л., 1973, с. 46, рис. 2-9.

   s

   Гг

   kX

   Vy V

   X

   fi

   ПшпТтмТГГ

   л/ л/ л//

   N-емкость счетчика 3

   J/2 г.г

   / -V/ Л/

   .2