Измеритель частотно-временных параметров электрических сигналов

 

Изобретение может быть использовано для измерения отношения тот, частоты или периода электрических сигналов. Устройство содержит блок 1 распределения импульсов, элементы 2-6 И, элемент 7 ИЛИ, триггеры 8;9 и 10, счетчики 1 и 12, блок 13 сравнения кодов, процессор 14 и формирователи 15 и 16 импульсов . В описании даны условия - для определения диапазона измерений устройства. Введение в устройство формирователей 15 и 16 импульсов и функциональное соединение их с элементами устройства позволяло расширить диапазон измерения устройства. 1 шт. 9 ko F ч ч 1Ю ел о 4ib 00

COOS СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1215043 (5D 4 С Ol R 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21} 3765261/24-21 (22) 05.07.84 (46) 28.02.86, Бюл. В 8 (72) А.А.Чистяков (53) 621.317 (088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

У 883776, кл. G Оl R 23/02 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 855522, кл. G 01 R 23/02, 1981 (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТНО-ВРЕМЕННЫХ .ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ (57) Изобретение может быть использовано для измерения отношения час- тот, частоты или периода электрических сигналов. Устройство содержит блок I распределения импульсов, элементы 2-6 И, элемент 7 И11И, триггеры 8;9 и 10, счетчики 11 и 12, блок 13 сравнения кодов, процессор

14 и формирователи 15 и 16 импульсов. В описании даны условиядля определения диапазона измерений устройства. Введение в устройство формирователей 15 и )6 импульсов и функциональное соединение их с элементами устройства позволило расширить диапазон измерения устройства.

1 ил.

1 I

Изобретение относится к электроиз мерительной технике и может быть использовано для измерения отношения частот, частоты или периода электрических сигналов.

Цель изЬбретения — расширение диапазона измерения устройства.

На чертеже изображена функцио1 нальная схема устройства, Устройство содержит блок 1 распределения импульсов, первый 2, второй 3, третий 4, четвертый 5 и пятый 6 элементы И, элемент ИЛИ 7, пер. вый 8, второй 9 и третий 10 триггеры, первый 11 и второй 12 счетчики, блок 13 сравнения кодов, процессор 14, первый 15 и второй 16 формирователи импульсов.

Разрядные выходы первого счетчика

11 соединены с разрядными входами блока 13 сравнения кодов. Прямой выход первого триггера 8 соединен с первыми входами первого элемента

И 2 и второго элемента И 3, выход которого соединен со счетным входом. первого счетчика ll. Нина данных про. цессора 14 соединена с выходами первого 11 и второго )2 счетчиков и входами блока сравнения кодов, а шина управления процессора 14 — .с установочными входами первого 11. и второго 12 счетчиков и блока 13 сравнения кодов. Выход процессора

14 соединен с установочным входом второго триггера 9. Выходы формирователей 15 и 16 импульсов соединены с первым и вторым входами блока 1 распределения импульсов. Первый вход процессора 14 соединен с прямым выходом третьего триггера 10 и первым входом третьего элемента И 4.

Второй вход процессора 14 соединен с инверсным выходом первого триггера 8. Третий вход процессора 14 соединен с первым выходом блока i распределения импульсов. Выходы третьего 4 и четвертого 5 элементов И соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ 7, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 12. Второй выход блока 1 распределения импульсов соединен с вторым входом второго элемента И 3, а третий выход — с синхрониэирующнм входом первого триггера 8 и с вторым входом первого элемента И 2. Прямой выход второго триггера 9 соединен с первым входом пятого элемента И 6, 215043 2

55 а инверсный выход — с третьиМ входом блока 1 распределения импульсов ° Информационный вход первого триггера 8 соединен с выходом пятого элемента И 6, второй вход которого соединен с выходом, блока 13 сравнения кодов. Первый вход четвертого элемента И 5 соединен,с первым входом первого элемента И 2. Выход переполнения первого счетчика Il соединен с вторым входом четвертого элемента И 5 и со сбросовым входом третьего триггера 10.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений по входам первого 15 и второго 16 формирователей импульсов подключают соответственно источники измеряемого сигнала и образцового 1 или частот, для к которых должно измеряться отношение.

Затем процессор 14 устанавливает в исходное состояние бистабильные элементы измерителя, определяет и заносит в блок 13 число N»>, соответствующее заданной допустимой погрешности измерения. В исходном состоянии триггеры 8 и 9 сброшены, триггер 10 установлен в единичное состояние, на выходе блока 13 — высокий потенциал, Высокий потенциал на третьем входе блока 1 распределения импульсов разрешает сравнение входных частот. Укороченные импульсы с выходов формирователей 15 и

I6 поступают s блок 1 распределения импульсов, который сравнивает часто« ты, и в зависимости от результатов сравнения на его нервом выходе имеется высокий или низкий потенциал при этом на третьем выходе блока распределения импульсов всегда присутствуют укороченные импульсы меньшей 1к,, а на втором выходе— большей 1 из частот 1 и 1к .

Цикл измерения начинается с установки процессором 14 в единичное состояние триггера 9, низкий потенциал с инверсного выхода которого поступает на третий вход блока 1 распределения импульсов и запрещает процесс сравнения частот на время цикла измерения.

Первый импульс меньшей частоты, поступивший на синхронизирующий вход триггера 8, своим задним фронтом переключает его в единичное состояние. Разрешающий потенциал с прямо- го выхода триггера 8 открывает эле1215043 менты И 2,3 и 5, и счетчик 12 начи-нает подсчитывать число импульсов меньшей частоты 11м, поступающих на его счетный вход через элементы

И 2 и 4 и элемент ИЛИ ?. Счетчик 11 начинает подсчитывать число импульсов большей частоты 11, поступающих на его счетный вход через элемент И 3. В ходе счета импульсов образцовой и неизвестной частоты блок 13 сравнения кодов.непрерывно сравнивает число импульсов большей,частоты, лодсчитываемое счетчиком 11, с заданных числом и од . При равенстве указанных чисел на выходе блока 13 появляется низкий потенциал, который через элемент И 6 подается иа информационный вход триггера 8, первый поступивший затем на синхронизирующий вход триггера 8 импульс меньшей частоты своим задним фронтом устанавливает в нулевое состояние триггер 8. Если выполняется условие ь с

С

Ь где С вЂ” емкость счетчика 11, то счетчйк 11 заполняется раньше прихода этого импульса, и с его выхода переполнения укороченные импульсй, соответствующие моментам переполнения, сбрасывают триггер 10, нулевой потенциал с прямого выхода которого запрещает прохождение импульсов меньшей частоты через элемент И 4, и через открытый элемент

И 5. и элемент ИЛИ ? будут поступать импульсы на счетный вход счетчика ,12, пока не установится в нулевое состояние триггер 8 задним фронтом

1 импульса меньшей частоты, поступившим на его синхронизирующий вход.

Нулевой потенциал с выхода триггера 8 запрещает прохождение импульсов через элементы 3,2 и 5. Подсчет импульсов счетчиками 11 и 12 завершается. Положительный перепад с инверсного выхода триггера 8 извещает процессор 14 об окончании счета.

Процессор 14 считывает с первого выхода блока l распределения импульсов признак соотношения частот, с выхода триггера 10 — признак выполнения условия (I) из счетчиков

11 и 12 — значения зафиксированных чисел соответственно М и IIм и определяет конечный результат измерения частоты 1„, периода Тх или от.ношения частот нз соотношений

"х "о с

1=1 — ";т- — х оц > х . 11 р о о х о а где и — подсчитанное число периодов образцовой частоты;

"х — подсчианное число периодов

10 неизвестной частоты; при 1„ f, Мх Й N,= й,„; при выполнении условия (1) 1м 1 16 м См "ь

15 где С,„— емкость счетчика I l .

Диапазон измерений ограничен нижним пределом

3 о

С . См-(20

Ь м и верхним пределом

= k. {с, с„-11, >> Погрешность измерения не более l/11 .

Предлагаемый измеритель частотно-временных параметров обеспечивает измерения в широком диапазоне при сохранении максимального быстродействия и использовании одного номинала образцовой частоты с погрешностью, не превышающей заданной.

Формула из обретения

Измеритель частотно-временных параметров электрических сигналов, содержащий блок распределения импульсов, два счетчика импульсов, блок сравнения кодов, процессор, шины

40 данных и управления которого соединены соответственно с выходами и входами первого и второго счетчиков и входами блока сравнения кодов, три триггера, элемент ИЛИ и пять элемен45 тов И, при этом разрядные выходы первого счетчика соединены с разрядными входами блока сравнения кодов, прямой выход первого триггера соединен с первыми входами первого элемен 0 та И и второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика,а выход процессора соединен с установочным входом первого триггера, о т—

55 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений в него введены два формирователя импульсов, выходы которых соединены

1 215043

Составитель C Äåáåäåâ

Редактор E,Êoï÷à Техред Т.Тулнк Корректор И.Эрдейи

Заказ 903/53 Тираж 730 Подписное

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Проектная, 4 соответСтвенно с первым и вторым вхо дами блока распределения импульсов, первый вход процессора соединен с прямым выходом третьего триггера и первым входом третьего элемента И; второй вход процессора соединен с инверсным выходом первого

1 триггера, третий вход процессора соединен с первым выходом блока распределения импульсов, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, ab>ход которого соединен со счетным входом второго счетчика, второй выход блока распределения импульсов соединен с вторым входом второго элемента И, а третий выход — c синхрониf зирующим входом первого триггера и с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, прямой выход второго триггера соединен с первым входом пятого элемента И, а инверсный выход — с третьим .входом блока распределения импульсов, ин1б формационный вход первого триггера соединен с выходом пятого элемента

И, второй вход которого соединен с выходом блока сравнения кодов, первый вход четвертого элемента И сое15 динеи с первым входом первого элемента И, выход переполнения первого счетчика соединен с вторым входом четвертого элемента И и со сбросовым,входом третьего триггера.