Устройство для измерения средней частоты следования импульсов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерения. Цель изобретения - повьтение точности измерения за счет синхронизации измеряемой импульсной последовательности и измерительного интервала. Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, временные селекторы 3 и 4, счетчик 6 эталонной частоты, реверсивный счетчик 7,вспомогательный счетчик 8,счетчик 9 измеряемой частоты, элемент 10 И, элементы Ни 13 И-НЕ, элемент 12 ИЛИ и элемент 14 задержки . Начало интервала измерения привязано к заднему фронту первого .-- импульса измеряемой частоты, а конец совпадает с задним фронтом последнего импульса измеряемой частоты. Мерный интервал измерения равен, с точностью до периода эталонной частоты, сумме полных периодов импульсов измеряемой частоты, сосчитанных счетчиком 9. 2 ил. (П К . to сл о 4 tr.i

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ1-ЛИК

„„SU„„121504!

5О 4

ГОСУДАРСТВЕНКЫИ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

lц .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

/zl

Н АВТОРСНОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3707208/24-21 (22) 07.03.84 (46) 28.02.86; Бюп. У 8 (72) П.М.Мадяр и Т.А.Мадяр (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 847219, кл. G 01 Я 23/03, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 922653, кл. 6 01 R 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерения. Цель изобретения — повышение точности измерения за счет синхронизации измеряемой импульсной последовательности и измерительного интервала. Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, временные селекторы 3 и 4, счетчик 6 эталонной частоты, реверсивный счетчик 7,вспомогательный счетчик

8, счетчик 9 измеряемой частоты, элемент 10 И, элементы ) l и 13 И-НЕ, элемент !2 ИЛИ и элемент 14 задержки. Начало интервала измерения привязано к заднему фронту первого:, импульса измеряемой частоты, а конец совпадает с задним фронтом последнего импульса измеряемой частоты.

Мерный интервал измерения равен, с точностью до периода эталонной частоты, сумме полных периодов импульсов измеряемой частоты, сосчитанных счетчиком 9. 2 ил.

1215040

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерения средней частоты следования импульсов в пачке или в серии пачек импульсов и частоты следования непрерывной последовательности импульсов.

Целью изобретения является повышение точности измерения за счет синхронизации измеряемой импульсной последовательности и измерительного интервала.

На фиг.! представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — временные ;диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство для измерения средней частоты следования импульсов содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, первый временной селектор 3, второй временной селектор 4, сигнальный вход которого является входом 5 устройства, счетчик 6 эталонной частоты, реверсивный счетчик 7, вспомогательный счетчик 8, счетчик 9 измеряемой частоты, элемент И 10, первый элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ 12, второй элемент И-НЕ 13, элемент 14 задержки.

Входом запуска устройства является второй вход 15 первого элемента И-НЕ 11, а выходом устройства— вьход 16 реверсивного счетчика 7.

Выход генератора 1 импульсов эталонной частоты 1 соединен с сигнальным входом первого временного селектора 3, выход которого соединен со счетными входами счетчика 6 эталонной частоты и вспомогательного счетчика 8, выход которого соединен с первым входом элемента И 10, выход которого соединен со счетным входом триrгера 2, прямой выход которого соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов 3 и 4. Выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика 9 измеря-. емой частоты, а его сигнальный вход соединен с первым входом первого элемента И-НЕ ll, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10. Суммирующий вход реверсивного счетчика 7 соединен с выходом счетчика 6 эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с вы5

t0 !

50 ходом элемента 14 задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика 8. Выход реверсивного счетчика 7 соединен с первыми входами элемента ИЛИ !2 и второго элемента И-НЕ 13, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггера 2. Выход второго элемента ИЛИ 12 соединен с третьим входом первого элемента

И-НЕ 11, первый вход которого соединен с входом обнуления вспомогательного счетчика 8, Выход второго элемента И-НЕ 13 соединен с третьим входом элемента И 10.

Устройство работает следующим образом.

До начала измерения счетчики 6 и

7 частоты устанавливают в исходное состояние, например, при котором после занесения определенного количества импульсов эталонной частоты, соответствующего суммарной длительности времени измерения, в старшем разряде счетчика 7 сигнал изменяется с уровня "0" на "1". Счетчик 9 и триггер 2 обнулены. Вспомогательный счетчик 8 предварительного обнуления не требует, так как каждым импульсом измеряемой частоты он обнуляется и на его выходе имеется сигнал уровня "1".

Измерение частоты начинается после подачи команды "Пуск" уровнем

"1" на вход 15, при которой элемент

И-НЕ 11 открывается и первый импульс измеряемой частоты на входе 5 устройства поступает через открытый элемент И 10 на счетный вход триггера 2 (см. фиг.2). Триггер 2 изменяет свое состояние при изменении сигнала на его счетном входе с уровня "0" на уровень "1". Таким образом, после прохождения первого им» пульса измеряемой частоты по его заднему фронту триггер 2 срабатывает, открываются временные селекторы 3 и 4, а элемент И-НЕ 11 закрывается сигналом с инверсного выхода триггера через элемент ИЛИ 12, благодаря чему последующие импульсы измеряемой частоты не воздействуют на триггер 2.

Напряжение уровня "1" с прямого выхода триггера 2 открывает селекторы 3 и 4,,и на счетные входы счетчиков 6 и 8 поступают импуль-. сы эталонной частоты от генератора

12 15040

1. Так как селекторы 3 и 4 открываются триггером 2 в момент оконча— ния первого импульса измеряемой частоты, то на счетный вход счетчика 9 поступают импульсы измеряемой частоты, начиная с второго импульса. В этом случае счетчик 9 считает количество периодов измеряемой частоты в пачке, так как не регистрирует первый импульс начала измерения каждой пачки.

Одновременно на вход обнуления вспомогательного счетчика 8 поступают импульсы измеряемой частоты, каждый импульс которой обнуляет его, причем на все время воздействия импульса обнуления счетчик 8 находится в нулевом состоянии. Емкость счетчиков 6 и 8 выбрана такой, чтобы за время отсутствия импульса обнуления они заполнялись меньше половины информационной емкости, причем по своим параметрам и информационной емкости счетчики 6 и 8 совершенно одинаковы. С момента окончания последнего импульса пачки (последнего обнуления) счетчик 8 заполняется импульсами эталонной частоты, счетчики ,6 и 7 суммируют их. При переполнении счетчика 8 на его выходе в старшем разряде сигнал изменяется с уровня "0" на уровень "1" и передний фронт этого сигнала через открытый элемент И 10 по счетному входу переключает триггер 2 в нулевое исходное состояние, при этом селекторы 3 и 4 закрываются, а элементы И-НЕ 11, И )О открываются, устройство принимает исходное состояние и готово к приему следующей пачки. При этом в счетчике 9 будет записано число, равное количеству периодов импульсов измеряемой частоты, а в счетчиках 6 и 7количество импульсов, пропорциональное сумме периодов измеряемой частоты в пачке, и количество импульсов переполнения счетчика 8.

Для того, чтобы исключить из результата измерения лишние импульсы, которые занесены в счетчики 6 и 7 с момента окончания последнего импульса пачки, положительный фронт импульса переполнения счетчика 8 пройдя через элемент 14 задержки, поступает на вычитающий вход счетчика-7. В результате вычитания этого импульса код, записанный в

10 !

55 ло интервала измерения всегда привязано к заднему фронту первого импульса измеряемой частоты, а конец интервала измерения всегда совпадает с задним фронтом последнего импульса измеряемой частоты в этом интервале, т.е. в данном устройстве мерный интервал измерения всегда равен, с точностью до периода эталонной частоты, сумме полных перио.дов импульсов измеряемой частоты, сосчитанных счетчиком 9.

В устройстве устраняется ошибка измерения, связанная с нестабильно- .. > стью формирования конца интервала счетчике 7, уменьшается на число, равное количеству импульсов переполнения вспомогательного счет— чика 8. Таким образом, в кбнце измерения каждой пачки в счетчиках 6 и 7 записано число, пропорциональное количеству импульсов измеряемой частоты, находящемуся в счетчике 9.

При поступлении на вход 5 устройства следующих пачек импульсов измеряемой частоты работа устройства происходит аналогично вышеописанному, при этом процесс повторяется до тех пор, пока в счетчики 6 и 7 не будет занесено определенное количество М импульсов эталонной частоты, при котором на выходе 16 счетчика 7 появляется сигнал уровня " 1".

Этот сигнал поступает на входы элементов И-НЕ 13 и ИЛИ 12, тем самым открывая элемент И-НЕ 11 для прохождения импульса измеряемой частоты. После прохождения на счетный вход триггера 2 первого же импульса измеряемой частоты по его заднему фронту триггер 2 возвращается в исходное >:улевое состояние и селекторы 3 и 4 закрываются.

В этот же момент на выходе элемента И-НЕ 3 сигнал изменяется с уровня "l" на "0", тем самым закрывается элемент И 10 и блокируется прохождение последующих импульсов измеряемой частоты на вход триггера 2. Об окончании процесса измерения свидетельствует появление сигнала на выходе 16, при этом результат измерения считывается со счетчика 9 с учетом кода счетчика 6. На этом процесс измерения заканчивается.

Таким образом, в устройстве начаl 2! 5040

ВНИИПИ Заказ 903/53 Тираж 730 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,. ул. Проектная, 4 измерения, и повышается точность измерения средней .частоты следования импульсов.

Формула изобретения

Устройство для измерения, средней частоты следования импульсов, содержащее генератоР импульсов эталонной частоты, выход которого соединен. с сигнальным входом первого временного селектора, выход которого соединен со счетными входами счетчика эталонной частоты и вспомогательного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика измеряемой частоты, а его сигнальный вход соединен с источником импульсов измеряемой частоты и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого является входом запуска а ус тройс тв а, а выход с оеди5 нен с вторым входом элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены реверсивный счетчик, элемент ИЛИ, второй эле g мент И-НЕ, элемент задержки, при этом суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом счетчика эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с выходом эле15 мента задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика, а выход реверсивного счетчика соединен с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента .2О И-НЕ, вторые входы которых соединены с инверсным выходом триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом элемента И, а выход элемента ИЛИ соединен с третьр им входом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входом обнуления вспомогательного счетчика.