SU966617A1 - Устройство дл измерени частоты сигналов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиоиэмерительной технике,

Известно устройство измерени  частоты сигналов, содержащее грубый и прецизионный счетчики lj«

Однако такое устройство обладает недостаточно высокой точностью в unir. роком диапазоне изменени  измер емой частоты.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство , содержащее, измеритель приближенного значени  частоты,состо щий из последовательно соединенных генератора опорной частоты, делител , частоты, первого тригге-. ра, первого ключа и второго триггера , выход которого подключен к обнул ющему входу делител  частоты, а также формировател , на вход которого подаетс  сигнал измер емой частоты , а выход формировател  соединен с вторым входом первого ключа, причем выход последнего подключен к входу счетчика приближенного значени  частоты, а также последовательно соединенные второй ключ и .прецизионный счетчик, вход установки нул  которого подключен к выходу первого ключа, а первый вход второго ключа

соединён с выходом второго триггера, а.также делитель частоты с измен емым коэффициентом делени , выход которого подк.гаочен к второму входу второго ключа 2J.

Недостатком известного устройства  вл етс  наличие ошибки дл  тех измер емых частот, дл  которых не соблюдаетс  условие точного равенства

10 10 отнсшени  частоты заполнени  прецизионного счетчика к измер емой .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  в широком диапазоне

15 изменени  частоты входного сигнала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  частоты сигналов, содержащее .изме- ритель приближенного значени  час20 тоты, состо щий из последовательно соединенных генератора опорной частоты , делител  частоты, первого триггера, первого ключа и второго триггера, выход которого под ключен к

25 обнул ющему входу делител  частоты а также счетчика приближенного значени  частоты формировател , на вход которого подаетс  сигнал измер емой частоты, а выход формировател  соеди30 нен с вторь 4 входом первого .ключа.

причем выход последнего подключен к Входу счетчика, приближенного значени  частоты, а также последовательно соединенные второй ключ и прецизионный счетчик, вход установки нул  которого подключен к выходу первого ключа, а первый вход второго ключа соединен с -выходом второго триггера, введены последовательно соединенные регистр пам ти, блок вентилей, накапливающий сумматор и регистр сдвига, а также формирователь тактовых импульсов, первый вход которого соединен с вторыгл входом второго ключа и с выходом генератора опорной частоты, а второй вход формировател  тактовых импульсов соединен с выходом второго триггера , первый вход записи регистра пам ти подключен к выходу первого ключа, а второй вход записи регистра соединен с выходом прецизионного счетчика и с первым информационным входом накапливающего сумматора, второй информационный вход которого соединен с вторым входом регистра сдвига и с первым выходом .формировател  тактовйх импульсов, второй выход последнего подключен к третьему информационному входу накапливающего сумматора.

На фиг4 1 представлена блок-схема устройства измерени  частоты сигналов; на фиг, 2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит измеритель 1 приближенного значени  частоты,состо щий из опорного генератора 2,делител  3 частоты, первого триггера 4, ключа 5, счетчика 6 приближенного значени , формировател  7, второго триггера 8, а также ключ 9, прецизионный счетчик 10,

Устройство содержит также регистр 11 пам ти, блок 12 вентилей, накапливающий сумматор 13, регистр 14 сдвига, формирователь 15 тактовых импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На формирователь 7 поступает исследуемый сигнал, который превращаетс  в последовательность коротких импульсов. Эти импульсы в открытом состо нии ключа 5 подаютс  на вход счетчика б приближенного значени  и регистрируютс  им. Ключ 5 открываетс  на калиброванный интервал времени, формируемый с помощью генератора 2, делител  3 и триггера 4, Триггер 8 запускаетс  первым сигнальным импульсом, оказавшимс  на выходе ключа 5, и опрокидываетс  в исходное состо ние задним фронтом импульса, формируемого триггером 4. Передним фронтом своего импульса триггер 8 устанавливает делитель 3

частоты в нулевое состо ние, В результате оказываетс , что мерный интервал начинает -отсчитыватьс  от первого сигнального импульса благодар  сбросу в нуль делител  частоты триггером, т,е, триггер 8 исключает независимость двух потоков сигнальных импульсов и мерных интервалов , Он синхронизирует начало мерного интервала сигналом,

0 В мерный интервал попадает целое число периодов и неполна  часть периода сигнала, причем эта часть благодар  синхронизации сигналом оказываетс  в конце мерного интервала,

5 Целое число периодов измер етс  с помощью счетчика б, а часть периода с помощью опорного генератора 2, ключа 9 и прецизионного счетчика JO, Регистр 11 пам ти, блок 12 вентилей

0 накапливающий сумматор 13, регистр 14 сдвига и формирователь 15 тактовых импульсов обеспечивают точное измерение частоты в широком диапазоне изменени  измер емой частоты

5 следующим образом. Напр жение опорного генератора 2 через ключ 9, открытый -на врем  мерного интервала, поступает на вход прецизионного счетчика 10, причем каждый сигнальный

Q импульс на выходе ключа 5 своим передним фронтом переписывает показа-; ни  прецизионного счетчика 10, пропорциональные одному полному периоду измер емой частоты, в регистр 11 пам ти , а задним фронтом сбрасывает счетчик 10 в нулевое состо ние,После сброса последним на мерном интервале сигнальным импульсом счетчик 10 заполн етс  частично, причем его показани  пропорциональны длительности

0 неполной части периода сигнала,оказавшейс  в мерном интервале. Поскольку ключ 9 закрываетс  по окончании мерного интервала, неполна  часть периода оказываетс  зафиксированной

5 прецизионным счетчиком 10,

Таким образом, в момент окончани  мерного интервала на счетчике 6 приближенного значени  зафиксирован код N, пропорциональный целому числу пе-.

Q риодов измер емого сигнала, на регистре 11 пам ти - код N, пропорциональный одному полному периоду Исследуемого сигнала, а на прецизионном счетчике 10 - код М фпропорциональный

е неполной части периода измер емого

сигнала (фиг, 2), I

По окончании мерного интервала в накапливающий сумматор 13 заноситс  код Мдти с помощью блока 12 вентилей

0 инверсный код Ny, Далее формирователь 15 тактовых импульсов формирует два такта (1 ТИ, 2 ТИ), По первому такту 1 ТИ в накапливающем сумма-торе происход}иТ сложение кода инверсного

Claims (2)

1. 5 кода NT- , Если в результате сложени  формируетс  перенос, то в регистр 14 запи сываетс  , содержимое регистра 14 сдвигаетс  задним фронтом 1 ТИ на один разр д влево (в сторону старших разр дов), а результат сложени  записываетс  в регистр накапливающего сумматора. Если в результате сложени  перенос отсутствует, то в регистр 14 сдвига записываетс  О, содержимое регистра 14 сдвигаетс  задним фронтом 1 ТИ на один разр д влево, / в регистре накапливающего сумматора остаетс  старый результат. По второму такту.2 ТИ содержимое регистра накапливающего сумматора . сдвигаетс  на один разр д влево.Таким образом формируетс  первый разр д точного кода { на выходе регистра 14. На ЭТСЖ1 заканчиваетс  первый цикл. После этого формируютс  вторы два такта 1 ТИ и 2 ти, в результате чего формируетс  второй разр д точного кода$ и т.д. Число циклов выби раетс  в зависимости от требуемой точности. При большом числе ци.слов точность измерени  неполной части можно получить сколь угодно высокой. Таким образсм, измерени  одного полного периода исследуемого сигнала и неполной части периода исследуемого сигнала позвол ют точно измерить неполную часть периода в широком диапазоне изменени  измер  емой частоты. На регистре 14 сдвига имеетс  код точного значени  (код который используетс  как . младшие разр ды кода точность измерени  устройства определ етс  лиш погрешностью квантовани  неполной части периода квантующими импульсами частоты дт в широком диапазоне изменени  измер емой частоты. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  частоты сигналов, содержащее измеритель приближенного значени  частоты, сос то щий из последовательно соединенных генератора опорной частоты,делител  частоты, первого триггера, первого ключа и второго триггера, выход которого подключен к обнул ющему входу делител  частоты, а также счетчика приближенного значени  частоты формировател , на вход которого подаетс  сигнал измер емой частоты, а выход формировател  соединен с вторым входом первого ключа выход последнего подключен к входу счетчика приближенного значени  частоты, а также последовательно соединенные второй ключ и црецизионный счетчик, вход установки нул  которого подключен к выходу первого ключа, а первый вход второго ключа соединен с выходо второго триггера, о т л и чающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  в широком диапазоне изменени  частоты, в . него введены последовательно соединенные регистр пам ти, блок вентилей , накапливающий су матор и регистр сдвига, а также формирователь тактовых импульсов, первый вход которого соединен с вторым входом второго ключа и с выходом генератора опорной частоты, а второй вход формировател  тактовых импульсов соединен с выходом второго триггера, первый вход записи регистра пам ти подключен к выходу первого ключа а второй вход записи регистра пам ти соединен с выходом прецизионного счетчика и с первым информационным входом накапливающего сумматора , второй информационный вход которого соединен с вторым входом регистра сдвига и с первым выходом формировател  тактовых импульсов, второй выход последнего подключен к третьему информационному входу накапливающего сумматора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 524139, кл. G 01 R 23/02.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 482692, кл. G 01 R 23/02,11.05.73.

   Г

   Tl