SU741178A1 - Цифровое устройство дл сличени частот - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике и может быть использовано дл  сличени  частот периодических сигналов с получением результата в виде цифрового кода, пригодного дл  ввода в цифровую ЭВМ. Известны устройства дл  сличени , частот, содержащие смеситель, к выходу которого подключаетс  индикатор 1 . Однако эти устройства характеризуютс  недостаточной разрешающей способ ностью и точностью, а также необходимостью использовани  в устройствах аналоговых элементов (например, фильт ров нижних частот). Наиболее близким к изобретению по функциональному назначению и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  получени  разностной частоты из двух импульсных последовательностей, использующее принцип совпадени  импульсов 2 . Устройство состоит из триггера, двух формируквдих устройств, инвертора и двух элементов И.. Недостатком указанного устройства  вл етс  малое быстродействие, обусловленное необходимостью ожидани  начала совпадений импульсов сравниваемых импульсных последовательностей. Цель изобретени  - увеличение быстродействи  устройства дл  сличеии  частот. Указанна .цель достигаетс  тем, что в цифровое устройство дл  сличени  частот, содержащее соединенные последовательно генератор опорной частоты , формирователь импульсов опорной частоты, формирователь входных импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, введены дополнительно (п) каналов сравнени  частот, лини  задержки, триггер, элемент ИЛИ, блок управлени , счетчик импульсов ,. бЛок определени  знака коррекции и секционированна  лини  задержки, выходы которой соответственно подключены к первым входам каналов сравнени  частот, кроме первого; выходы всех каналов подключены через элемент ИЛИ ко входу блока управлени , первый выход которого подключен ко входам каналов сравнени  частот , второй выход блока управлени  соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, причем выход

формировател  входных импульсов подключен к первому входу блокаопределени  знака коррекции, к третьим входам каналов сравнени  частот и через линию задержки ко входу триггер, выходы которого соответственно подключены к четвертому и п тому входам каналов сравнени  частот, а выход формировател  импульсов опорной частоты подключен соответственно к входу секционированиой линии задержки, ко второму входу блока определени  знака коррекции и к первому входу первого канала сравнени  частот при этом все каналы сравнени  частот соединены в кольцо по шестс ну входу каладого канала/ а так же тем, что каждый канал сравнени  частот содержит последовательно соединенные первый ключ, элемент И и второй ключ, при этом выход элемента И подключен через последовательно соединенные третий ключ и элемент сборки к первому входу первого ключа, причем вторые входы первых ключей каждого канала  вл ютс  первым входом, вторае входы элемента сборки  вл ютс  вторым входом, вторы входы элементов И, вторых и третьих ключей  вл ютс  соответственно третьим , четвертым и п тым входами каналов , а шестым входом  вл етс  третий вход элемента сборки.

На чертеже приведена структурна схема устройства.

Устройство состоит из генератора опорной частоты, формировател  2, импульсов опорной частоты, формировател  3 входных импульсов, блока 4 определени  знака коррекции, секционированной линии 5 задержки, каналов б,,,б сравнени  частот, состо щих из первых ключей 7 ...7ц, элементов .,.8 и, вторых ключей 9 , , ,9, и третьих ключей 10 .. .10, элементов ll;j...ll сборки и элемента 12 ИЛИ, линии 13 задержки, триггера 14 общего элемента 15 И блока 16 управлени  и счетчика 17 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Опорный сигнал частоты f с генертора 1 опорной Частоты поступает на формирователь 2 импульсов опорной частоты, который формирует опорную последовательность пр моугольных импульсов длительностью Zr с периодом следовани  Т l/fp, а из сигнала измер емой частоты fx формирователь 3 входных импульсов формирует входну последовательность пр моугольных импульсов длительностью с периодом следовани  Т l/f,, причем величина С должна удовлетвор ть следующим услови м:

.- )

Г5 Y-

TO TX

Т С-Т

Входна  последовательность пр моугольных импульсов с выхода формировател  3 входных импульсов поступает далее на блок 4 определени  знака коррекции , первые входы элементов 8, ... f 8 И каналов 6,..6f, сравнени  частот , линию 13 задержки и элемент 15 И. Опорна  последовательность пр моугольных импульсов с выхода формировател  2 импульсов опорной частоты посту - пает на вход секционированной линии 5 задержки и кроме того, непосредственно через открытый первый ключ 7 на второй вход элемента 8 И канала 6 . С выходов секционированной линии 5 задержки опорные последовательности 5 пр моугольных импульсов сдвинутые относительно друг друга на врем  задержки между выходами поступают через открытые ключи на вторые входы элементов 8,,..,8j И каналов

2 бц

Количество п каналов сравнени 

частот определ етс  из выражени 

Тр

(2)

h-ent.

где ent - округленное до большего целого значени  отношени  To/t- aaПри частотах f входного сигнала, близких к опорной частоте f, и при

Q соблюдении условий (1) на выходах элементов 8...8цИ образуютс  пакеты импульсов совпадений, число которых в пакетах обратно пропорционально разности и пр мо пропорционально . Совпадени  могут произойти последовательно в нескольких элементах И (их количество определ етс  соотноиением между tr и t. И если начать отсчет с момента, совпадени  в первом или последнем из этих элементов (учитываетс , что нумераци  кольцева , т. е, после п следует 1), то погрешность неопределенности положени  импульсов достигает с момента совпадени  в последующих (или предыдущих) схемах еще большей величины. Поэтому ключи из р да 7 .,.7( каналов сравнени  частот, в которых произошли первые совпадени , закрываютс  импульсами с выходов элементов И этих каналов, прешедшими черев соответствующие нормально открытые ключи ЬЦ ...9, и элементы 11.,.11( сборки. Импульс же изме-г р емой частоты f, п ройд  через линию 13 задержки, которой он задерживаетс  на врем  6ojibujee Сг , перебрасывает триггер 14 с раздельными входами. В результате ключи 9 . ,,9, закрываютс , а ключи 10..,10 открываютс .

Claims (2)

1.Аппаратура дл  частотных и временных измерений. Под ред. А. П. Горшкова . М., Советское радио , 1971, с. 149-150.

2.Авторское свидетельство СССР 200620, кл. Н 03 К 01.09.66.