Устройство для измерения частоты следования импульсов

 

. СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1 2 А (51)4 (01 К 23 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3607666/24-21 (22) 20.06.83 (46) 30.07.85. Бюл, Ф 28 (72) П.N.Маляр и Т.А.Мадяр (53) 621. 317 (088 . 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 954887,. кл. С 01 К 23/02, 1981.

Z. Авторское свидетельство СССР

1М 76?660, кл. (* 01 R 23/10, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЪСОВ, содержащее первый и второй селекторы, счетчик эталонной частоты, счетчик измеряемой частоты, элемент И, генератор импульсов эталонной частоты и триггер, прямой выход которого подключен к первым выходам первого и второго селекторов, выходы которых соединены со счетными входами соот ветственно счетчика измеряемой частоты и счетчика эталонной частоты, выход генератора импульсов эталонной частоты подключен к второму входу второго селектора, входная шина уст- ройства соединена с вторым входом первого селектора, выход счетчика

:эталонной частоты через. элемент И .подключен к управляющему /(-входу

3 триггера, о т л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены элемент ИЛИ и элемент И-HE выход которого подключен к счетному входу триггера„ инверсный выход триггера соединен с вторым входом элемента И и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом счетчика эталонной частоты, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента ИНЕ, второй вход которого подключен к входной шине устройства, а третий вход — к шине запуска.

1170372

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты следования импульсов произвольной длительности, 5

Известно устройство для измерения частоты следования импульсов, содержащее генератор эталонной частоты, два временных селектора, два счетчика, два триггера, два элемента И t1j.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерений, так как время измерения в нем не всегда кратно периоду импульсов,15 измеряемой частоты.

Наиболее близким по технической сущности к данному является устройство для измерения частоты следования импульсов, содержащее счетчик измеряемой частоты, счетчик эталонной частоты, первый и второй селекторы, генератор импульсов эталонной. частоты, элемент И и триггер, прямой выход которого подключен к пер- 2д вым входам первого и второго селекторов, выходы которых соединены со счетными входами счетчика измеряемой частоты и счетчика эталонной частоты соответственно, выход генератора импульсов эталонной частоты подключен к второму входу второго селектора, входная шина устройства соединена с вторым входом первого селектора, выход счетчика эталонной

35 частоты через элемент И подключен к управляющему R-входу триггера j2) .

Недостатком устройства является то, что при измерении частоты импульсной конечной длительности вре- 4 мя измерения не всегда кратно периоду импульсов измеряемой частоты.

Это вызвано тем, что конец интервала измерений определен лишь с точностью до длительности импульсов измеряемой частоты. Это приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем,50 что в устройство для измерения частоты следования импульсов, содержащее первый и второй селекторы, счетчик эталонной частоты, счетчик измеряемой частоты, элемент И, генератор 55 импульсов эталонной частоты и триггер, прямой выход которого подключен к первым входам первого и второго селекторов, выходы которых соединены со счетными входами счетчика измеряемой частоты и счетчика эталонной частоты соответственно, выход генератора импульсов эталонной частоты подключен к второму входу второго селектора, входная шина устройства соединена с вторым входом первого селектора, выход счетчика эталонной частоты через элемент И подключен к управляющему R-входу триггера, введены элементы ИЛИ и элемент И-HE выход которого подключен к счетному входу триггера, инверсный выход триггера соединен с вторым входом элемента И и первым входом элемента.ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика эталонной частоты, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к входной шине устройства, а третий вход — к шине запуска.

На фиг. 1 изображена блок-схема

I устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство для измерения частоты следования импульсов содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, первый селек-, тор 3, второй селектор 4, счетчик 5. эталонной частоты, счетчик 6 измеряемой частоты, элементы И-НЕ 7, ИЛИ 8, И 9, входную шину 10, шину запуска 11.

Прямой выход триггера 2 подключен к первым входам первого и второго селекторов 3 и 4, выходы которых соединены со счетными входами счетчика 6 измеряемой частоты и счетчика 5 эталонной частоты соответственно, выход генератора 1 импульсов эталонной частоты подключен к второму входу второго селектора 4, входная шина 10 соединена с вторым входом первого селектора 3 и первым входом элемента И-НЕ 7, выход счетчика 5 эталонной частоты через элемент И 9 подключен к управляющему

R-входу триггера 2, выход элемента И-НЕ 7 подключен к счетному входу триггера 2, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И 9 и первым входом элемента ИЛИ 8, второй вход которого соединен с выходом старшего разряда счетчика 5 эталонной частоты, выход

11703 элемента ИЛИ 8 соединен с первым входом элемента И-HE 7, третий вход которого подключен к шине запуска 11.

Устройство работает следующим образом. 5

Измерение частоты начинается после обнуления счетчика 5, счетчика 6 и триггера 2 (цепи обнуления на фиг. 1 не показаны) и подачи сигнала начала измерения "Пуск" (U,фиг.2) 1О на шину 11. В исходном состоянии селекторы 3 и 4 закрыты, элемент ИНЕ 7 открыт сигналом уровня 1 с инверсного выхода триггера 2. Импульсы измеряемой частоты (Бд, фиг. 2) 15 по шине 10 поступают на вход устройства. Проинвертированный импульс измеряемой частогы (U фиг. 2) поступает на счетный вход триггера 2, который изменяет свое состояние -20 при изменении сигнала на его счетном входе с уровня "0" на " 1" в момент времени (U, фиг. 2), т.-е. на заднем фронте импульса измеряемой частоты, передний фронт которого 25 соответствует моменту времени „ °

Таким образом, независимо, в какой момент времени периода измеряемой частоты будет подан сигнал начала измерения "Пуск" (US., фиг. 2), нача- ЗО ло формирования мерного интервала всегда будет совпадать с задним фронтом (окончанием) импульса изме- ряемой частоты. С момента времени t> селекторы 3 и 4 открываются. На счетчик 6 начинают проходить импульсы измеряемой частоты, а на счетчик 5— импульсы эталонной частоты от генератора 1. С этого же момента времени элемент И-НЕ 7 закрыт, так как на оба40 входа элемента ИЛИ 8 поступают сигналы уровнем "0 . Таким образом, последующие импульсы измеряемой частоты не воздействуют на триггер 2, Это будет продолжаться до тех пор, пока на выходе счетчика 5 не появится сигнала (U, фиг. 2) с уровнем который, пройдя элемент ИЛИ 8, вновь откроет элемент И-НЕ 7. Аналогично проинвертированный импульс измеряемой частоты (U, фиг. 2) вновь поступит на счетный вход триггера 2 и изменит его состояние в момент времени t (U, фиг. 2), т.е. на заднем фронте импульса измеряемой часто- ты. При этом селекторы 3, 4 закрываются и измерение заканчивается. Сиг-.

72 .4 налы с уровнем " 1, пройдя элемент И 9, поступают на управляющий

R-вход триггера 2 и блокируют его дальнейшую работу, т.е. последующие импульсы измеряемой частоты не воздействуют на триггер 2, хотя элемент И-НЕ остается в открытом состоянии. На выходе элемента И 9 появляется сигнал уровнем "1" "Готовность", свидетельствующий о завершении процесса измерения.

В результате в счетчике 6 оказывается записанным, число периодов измеряемой частоты и, а в счетчике 5число импульсов N, поступивших с генератора 1 импульсов эталонноч частоты за время измерения Т„ „ .

В предложенном устройстве время измерения всегда равно сумме периодов измеряемой частоты зарегистрированных счетчиком 6, т.е. и

Т, т. (1) х

Время измерения равно Н периодам эталонной частоты f » зафиксированных на счетчике (делителе) 5 частоты, т,е.

Т

ИЗМ f (2) эт

Из соотношений (1) и (2) следует, что измеряемая частота равна отношению числа полных периодов измеряемой частоты и их суммарной длительности, т.е. п и

f = — -=-Е (3) Т„ „N эт.

При этом начало и конец формиро;вания мерного интервала по времени всегда жестко привязаны к задним фронтам импульсов измеряемой частоты и не зависят ни от длительности им пульсов, ни от их периода, т.е.. время измерения всегда кратно периоду импульсов измеряемой частоты. Следо- вательно, снижается погрешность

t измерений. Таким образом, благодаря дополнительному введению элементов И-НЕ, ИЛИ и новых связей предлагаемое устройство обеспечивает измерение частоты следования импульсов любой длительности с точностью до периода эталонной частоты, в то время как известные устройства могут достигать такой точности измерения только при малой длительности измеряемых импульсов.

3170372

Составитель А.Камышков

Редактор О.Колесникова Техред Л.Микеш Корректор В. Гирняк

Заказ 4700/42 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

143035, Москва, Ж-35, Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4