SU953574A1 - Стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в системах обработки измерительной информации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является стро- ⁵ боскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий формирователь импульса начала периода входного сигнала, ₁₀ входом соединенный с шиной входного сигнала и первым входом стробоскопического смесителя, выход которого подключен к шине выходного сигнала, а второй вход - к выходу генератора _t5 стробимпульсов, входом связанного с третьим входом первого ключа и входом Сброс второго счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом первого ключа, и выходы - 20 с первыми входами цифрового компаратора, генератор импульсов высокой частоты и элемент.И, выход которого подключен к входу Сброс первого счетчика, блок формирования контрольных интервалов времени, первый вход которого связан с входом генератора стробимпульсов, второй вход - с выходом генератора импульсов высокой частоты, а выход - с первым входом элемента И £1J.

Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей - оно не позволяет заранее задавать число точек считывания и не исключает возможность сбоя изза перекрытия импульсов во времени.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Эта цель достигается тем, что стробоскопический преобразователь периодических электрических сигналов, содержащий формирователь импульса начала периода входного сигнала, входом соединенный с шиной входного сигнала и первым входом стробоскопического смесителя, выход которого подключен к шине выходного сигнала, а з второй вход - к выходу генератора стробимпульсов, входом связанного с третьим входом первого!ключа и входом Сброс второго счетчика импульсов, счетный‘вход которого соединен с выходом первого ключа, а выходы с первыми входами цифрового компаратора, генератор импульсов высокой частоты й элемент И, выход которого подключен к входу Сброс первого счетчика, снабжен вторым ключом, делителем числа импульсов, третьим счетчиком импульсов, регистром памяти, первым и вторым элементами' задержки и блоком синхронизации, первый вход 'которого связан с выходоц формирователя импульса начала периода входного сигнала, второй вход - с выходом генератора импульсов высокой частоты и входом первого элемента задержки , а выход - с вторыми входами первого и второго ключей, с входом Прием регистра памяти и счетным

953574 4 задержки, цифрового компаратора 14 ' первого ключа импульсов. Устройство разом. В исходном и 16 установлены в нуль, ключи 9 и 15 закрыты, коэффициент деления делителя 10 числа импульсов установлен равным требующемуся числу η точек считывания. Делитель установлен в исходное состояние, первый его выходной импульс появится одновременно с η-ым входным, элемент И 7 на- | строен на срабатывание при равенстве содержимого счетчика 4 числу η (им-, пульс, поступающий на его отдельный вход, пройдет на выход при наличии в первом счетчике 4 числа π; η принято равным 4),

С приходом входного сигнала ходе формирователя 2 возникают кие импульсы, фиксирующие моменты на9 и второго счетчика работает следующим состоянии счетчики об—

И, на выпоротвходом первого счетчика импульсов, выходом соединенного с входами эле- 25 мента И, отдельный вход которого подключен к входу генератора стробимпульсов и выходу цифрового компаратора, а выход - к входам Сброс третьего счетчика импульсов и делителя числа импульсов и третьему входу второго ключа, первый вход которого связан с выходом первого элемента задержки, а выход - с входом делителя числа импульсов, входом второго элемента задержки и отдельным импульсным входом цифрового компаратора, вторые входы которого соединены с выходами регистра памяти, разрядными входами подключенного к выходам третьего счетчи-₄ ка импульсов, счетный вход которого связан с выходом делителя числа импульсов, причем выход второго элемента задержки соединен с первым входом первого ключа. ₄

На чертеже представлена структурная электрическая схЪма предлагаемого устройства.

Устройство состоит из стробоскопи- ческого смесителя 1, формирователя 2 $ импульса начала периода входногФ сигнала, блока 3 синхронизации, первого счетчика 4 импульсов, генератора 5 стробимпульсов, генератора 6 импульсов высокой частоты, элемента И 7, первого элемента 8 задержки, второго ⁵ ключа 9, делителя 10 числа импульсов, третьего счетчика 11 импульсов, регистра 12 памяти, второго элемента 13 чала периодов входного сигнала.

. Первый импульс с выхода формирователя 2 поступает на выход блока 3 синхронизации одновременно с очередным импульсом с выхода генератора 6,_л поскольку частота этого генератора выбрана намного выше верхней граничной частоты входного сигнала.

Этот импульс открывает ключи 9 и 15, передает содержимое счетчика 11 - в данном случае нуль - в регистр 12, записывает единицу в счетчик 4, предназначенный для фиксации •номера стробируемого периода входно го сигнала.

Спустя время, равное Т/3, где Т период следования импульсов генератора 6, появляется импульс на выходе элемента 8 задержки. Этот импульс проходит через ключ 9, поступает на вход делителя 10 числа импульсов и на отдельный вход цифрового компаратора 14.

Поскольку в начале первого периода входного сигнала в регистре 12 и в счетчике 16 содержится одно и то же число (нуль), этот импульс проходит на выход цифрового компаратора 14, закрывая ключ 15 раньше, чем на его выход поступит импульс с выхода элемента 13 задержки, подтверждая нулевое состояние счетчика 16 и вызывая формирование стробимпульса генератором 5. Через элемент И 7 этот импульс не проходит.

Второй импульс с выхода формирователя 2 добавляет единицу в счетчик _;

4, подтверждает открытое состояние ключа 9, открывает ключ 15 и передает в регистр 12 содержимое счетчи ка 11, которое составляет· величину Т₀/п, где Т_о - период входного сигнала преобразователя.

Спустя время Т/3 очередной импульс приходит на первый вход ключа 9. С выхода ключа 9 импульс поступает на вход делителя 10, проверяет равенство содержимого регистра 1,2 и счетчика 16, и, поскольку теперь это равенство отсутствует, не проходит на выход цифрового компаратора 14.

Спустя еще время Т/3 этот импульс и последующие импульсы с выхода ключа 9 поступают на счетный вход счетчика 16.

Как только возрастающее содержимое счетчика 16 станет равным'числу, зафиксированному на регистре 12, что произойдет спустя времяТ_о|ис момента начала периода входного сигнала, появится импульс на выходе цифрового компаратора 14, который закроет ключ 15» сбросит в нуль счетчик 16, проверит равенство содержимого счетчика 4 числу п, вызовет формиррвание второго стробимпульса.

Таким образом, второй стробимпульс³⁰ формируется спустя время Т_о/п после начала второго периода входного сигнала .

Аналогично К-ый выходной импульс (К<п) с выхода формирователя 2 передает в регистр 12 из счетчика 11 число f(K-l)-T_o/n и, открывая ключ 15, обеспечивает формирование К-20 стробимпульса спустя время (К - 1)* ♦To/η после начала К-20 периода входного сигнала (за это время содержимое счетчика 16 достигает числа, фиксируемого в К-ом периоде регистром 12).

Г

В последнем периоде, когда К-п, η-ый стробимпульс формируется за время Тд/п до окончания периода, причем, поскольку в счетчике 4 содержится при этом число п, импульс с выхода цифрового компаратора 14 пройдет через элемент И 7, сбросит в нуль счетчики 4 и 11, установит делитель 10 числа импульсов в исходное состояние и закроет ключ 9, т.е. все блоки возвратятся в исходное состояние, после чего описанные действия циклически повторяются.

Предлагаемое устройство позволяет задавать требуемое число точек отсчета независимо от периода входного сигнала и частоты импульсов генератора высокой частоты. Кроме того, исключается возможность сбоя из-за наложения во времени импульсов на входах элементов схемы.

Claims (1)

1. второй вход - к выходу генератора стробимпульсов, входом св занного с третьим вводом первого ключа и входом Сброс второго счетчика импульсов , счетный-вход которого соединен с выходом первого ключа, а выходы с первыми входами цифрового компаратора , генератор импульсов высокой частоты и элемент И, выход которого подключен к входу Сброс первого счетчика, снабжен вторым ключом, деЛитепем числа импульсов, третьим сче чиком импульсов, регистром пам ти, первым и вторым -элементами задержки и блоком синхронизации, первый вход которого св зан с выходок формировател  импульса начала периода входного сигнала, второй вход - с выходом генератора импульсов высокой час тоты и входом первого элем1ента задержки , а выход - с вторыми входами первого и второго ключей, с входом Прием регистра пам ти и счетным входом первого счетчика импульсов, выходом соединенного с входами элемента И, отдельный вход которого под ключен к входу генератора стробимпул сов и выходу цифрового компаратора, а выход - к входам Сброс третьего счетчика импульсов и делител  числа импульсов и третьему входу второго ключа, первый вход которого св зан с выходом первого элемента задержки, а выход - с входом делител  числа им пульсов, входом второго элемента задержки и отдельным импульсным входом цифрового компаратора, вторые рходы которого соединены с выходами регист ра пам ти, разр дными входами подключенного к выходам третьего счетчи ка импульсов, счетный вход которого св зан с выходом делител  числа импульсов , причем выход второго элемен та задержки соединен с первым входом первого ключа. На чертеже представлена структурна  электрическа  схбма предлагаемого устройства. Устройство состоит из стробоскопи ческого смесител  1, формировател  2 импульса начала периода входногб сиг нала, блока 3 синхронизации, первого счетчика k импульсов, генератора 5 стробимпульсов, генератора 6 импульсов высокой частоты, элемента И 7, первого элемента 8 задержки, второго ключа 9, делител  10 числа импульсов третьего счетчика 11 импульсов, регистра 12 пам ти, второго элемента 1 9 « задержки, цифрового компаратора 14, первого ключа 15 и второго счетчика 16 импульсов. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии счетчики 11, и 16 установлены в нуль, ключи 9 и 15 закрыты, коэффициент делени  делител  10 числа импульсов установлен равным требующемус  числу п точек считывани . Делитель установлен в исходное состо ние, первый его выходной импульс по витс  одновременно с входным, элемент И 7 на- ) строен на срабатывание при равенстве содержимого счетчика k числу п (импульс , поступающий на его отдельный вход, пройдет на выход при наличии в первом счетчике k числа п; п прин то равным k), С приходом входного сигнала на выходе формировател  2 возникают короткие импульсы, фиксирующие моменты начала периодов входного сигнала. Первый импульс с выхода формировател  2 поступает на выход блока 3 синхронизации одновременно с очередным импульсом с выхода генератора 6, поскольку частота этого генератора выбрана намного выше верхней граничной частоты входного сигнала. Этот импульс открывает ключи 9 и 15, передает содержимое счетчика 11 - в данном случае нуль - в регистр 12, записывает единицу в счетчик , предназначенный дл  фиксации номера стробируемого периода входного сигнала. Спуст  врем , равное Т/3, где Т период следовани  импульсов генератора 6, по вл етс  импульс на выходе элемента 8 задержки. Этот импульс проходит через ключ 9, поступает на вход делител  10 числа импульсов и на отдельный вход цифрового компаратора 1. Поскольку в начале первого периода входного сигнала в регистре 12 и в счетчике 16 содержитс  одно и то же число (нуль), этот импульс проходит на выход цифрового компаратора 1, закрыва  ключ 15 раньше, чем на его выход поступит импульс с выхода элемента 13 задержки, подтвержда  нулевое состо ние счетчика 16 и вызыва  формирование стробимпульса генератором 5. Через элемент И 7 этот импульс не проходит. Второй импульс с выхода формировател  2 добавл ет единицу в счетчик . , подтверждает открытое состо ние ключа 9, открывает ключ 15 и передает в регистр 12 содержимое сметчи ка 11, которое составл ет величину TQ/П, где Т0 - период входного сигнала преобразовател . Спуст  врем  Т/3 очередной импул приходит на первый вход ключа 9. С выхода ключа 9 импульс поступает на вход делител  10, провер ет равенст содержимого регистра 1 и счетчика 16, и, поскольку теперь это равенст отсутствует, не проходит на выход цифрового компаратора 14. Спуст  еще врем  Т/3 этот импуль и последующие импульсы с выхода клю ча 9 поступают на счетный вход счетчика 16. Как только возрастающее содержимое счетчика 16 станет равнымчислу зафиксированному на регистре 12, что произойдет спуст  врем Т Ис момен начала периода входного сигнала, по витс  импульс на выходе цифрового компаратора 14, который закроет ключ 15 сбросит в нуль счетчик 16, проверит равенство содержимого счетчика 4 числу п, вызовет формирование второго стробимпульса. Таким образом, второй стробимпуль формируетс  спуст  врем  Т(,/п после начала второго периода входного сигнала . Аналогично К-ый выходной импульс () с выхода формировател  2 передает в регистр 12 из счетчика 11 число f(K-l)-T0/n и, открыва  ключ 15, обеспечивает формирование К-20 стробимпульса спуст  врем  (К - Т) То/п после начала К-20 периода вход ного сигнала (за это врем  содержимое счетчика 16 достигает числа, фиксируемого в К-ом периоде регистром 12). в последнем периоде, когда К-п, п-ый стробимпульс формируетс  за врем  Тд/п до окончани  периода, при чем, поскольку в счетчике 4 содержитс  при этом число п, импульс с выхода цифрового компаратора 14 пройдет через элемент И 7, сбросит в нул счетчики 4 и 11, установит делитель 10 числа импульсов в исходное состо  ние и закроет ключ 9, т.е. все блоки возврат тс  в исходное состо ние, после чего описанные действи  циклически повтор ютс . Предлагаемое устройство позвол ет задавать требуемое число точек отсчета независимо от периода входного сигнала и частоты импульсов генератора высокой частоты. Крюме того, исключаетс  возможность сбо  из-за наложени  во времени импульсов на входах элементов схемы. Формула изобретени  Стробоскопический преобразователь периодических злектрических сигналов , содержащий формирователь импульса начала периода входного сигнала, входом соединенный с шиной входного сигнала и первым входом стробоскопического смесител , выход которого подключен к шине выходного сигнала, а второй вход - к выходу генератора стробимпульсов, входом св занного с третьим входом первого ключа и входом Сброс второго счетчика импульсов , счетный вход которого соединен с выходом первого ключа, а выходы с первыми входами цифрового компаратора , генератор импульсов высокой частоты и элемент И, выход которого подключен к входу Сброс первого счетчика, отличающийс  тем, что,с целью расширени  функциональных возможностей, он снабжен вторым ключом, делителем числа им- пульсов , третьим счетчиком импульсов, регистром пам ти, первым и вторым элементами задержки и блоком синхронизации , первый вход которого св зан с выходом формировател  импульса начала периода входного сигнала, второй вход - с выходом генератора импульсов высокой частЬты и входом первого элемента задержки, а выход - с вторыми входами первого и второго кг очей, с входом Прием регистра пам ти и счетным входом первого счетчика импульсов, выходом соединенного с входами элемента И, отдельный вход которого подключен к входу генератора стробимпульсов и выходу цифрового компаратора, а выход - к входам Сброс третьего счетчика импульсов и делител  числа импульсов ,и третьему входу второго ключа, первый вход которого св зан с выходом первого элемента задержки, а выход - с входом делител  числа импульсов, входом второго элемента задержки и отдельны -, импульсным входом цифрового компара7ЭS тора, вторые входы которого соединены с выходами регистра пам ти, разр дными входами подключенного к выходам третьего счетчика импульсов, счетный вход которого св зан с выходом делител  числа импульсов, причем выход второго элемента задержки соеди нен с первым входом первого ключа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 13/3,- 1979 (прототип).