Цифровой периодомер

 

Изобретение предназначено для повышения быстродействия измерения. Цифровой периодомер содержит генератор 1 меток времени, селектор 2, счетчик 3 импульсов, регистр 4 памяти, блок 5 индикации, усилитель 7 и формирователи 12, 13 и 14 импульсов вход- . ноге сигнала, строб-импульса и импульсов сброса соответственно. В устройство введены инвертор 8, элемент 10 совпадения, элемент ИЛИ 11, блок 16 управления реверсом, реверсивный счетчик 17, цифроаналоговый преобразователь 18 и счетный триггер 19. Это позволяет за счет автоматического изменения напряжения смещения формирование строб-импульсов вести непрерывно , последовательно друг за другом. Все блоки периодомера обеспечивают автоматическое непрерывное измерение периода синусоидального сигнала. В описании приведен пример выполнения блока 16 управления реверсом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л оо со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (19) (И) (51) 4 С 01 23 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 Э

)М!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3992027/24-21 (22) 18.12.85 (46) 15.09,87. Бюл. У 34 (72) А.И, Сторонкин (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 892415, кл. С 01 R 23/10, 1980.

Частотомер-периодомер 43-24. Техническое описание. 1970, (54) ЦИФРОВОЙ ПЕРИОДОМЕР (57) Изобретение предназначено для повышения быстродействия измерения, Цифровой периодомер содержит генератор 1 меток времени, селектор 2, счетчик 3 импульсов, регистр 4 памяти, блок 5 индикации, усилитель 7 и формирователи 12, 13 и 14 импульсов вход-. ного сигнала, строб-импульса и импульсов сброса соответственно. В устройство введены инвертор 8, элемент 10 совпадения, элемент ИЛИ 11, блок 16 управления реверсом, реверсивный счетчик 17, цифроаналоговый преобразователь 18 и счетный триггер 19. Это позволяет за счет автоматического изменения напряжения смещения формирование строб-импульсов вести непрерывно, последовательно друг за другом.

Все блоки периодомера обеспечивают автоматическое непрерывное измерение периода синусоидального сигнала. В описании приведен пример выполнения блока 16 управления реверсом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1337801

Изобретение относится к цифровой измерительной технике, Целью изобретения является повыше ние быстродействия.

На фиг, 1 представлена функциональная схема цифрового периодомера; на фиг, 2 — фулкциональная схема блока управления реверсом; на фиг. 3 и

4 — временные диаграммы работы цифро- р вого периодомера.

Цифровой периодомер содержит генератор 1 меток времени, селектор 2, счетчик 3 импульсов, регистр 4 памяти, блок 5 индикации, шину 6 входного 5 сигнала, усилитель 7, инвертор.8,второй 9 и первый 10 элементы совпадения, элемент ИЛИ 11, формирователь 12 импульсов входного сигнала, формирователь 13 строб-импульса, формирователь 14 импульса переписи, формирователь 15 импульсов сброса, блок 16 управления реверсом, реверсивный счетчик 17, ЦАП 18, счетный триггер 19 и шину 20 установки. 25

Блок 16 управления реверсом (фиг.2) содержит третий 21 и четвертый 22 элементы совпадения, схему 23 опознавания нулевого состояния реверсивного счетчика, пятый элемент 24 совпаде- 30 ния и RS-триггер 25.

Выход генератора 1 меток времени через селектор 2, соединен со счетным входом счетчика 3 импульсов, выход которого подключен к информационному входу регистра 4 памяти, выход которого соединен с блоком 5 индикации, Шина 6 входного сигнала соединена с усилителем 7, выход которого подключен через инвертор 8 к второму элементу 9 совпадения, а напрямую — к первому элементу 10 совпадения. Выходы элементов 9 и 10 совпадения через элемент ИЛИ 11 соединены с первым 45 входом формирователя 12 импульсов входного сигнала, выход которого подключен к второму входу формирователя 13 строб-импульса, первый выход которого соединен с входом формирова- 5р теля 14 импульсов переписи, а второй с вторым входом селектора 2. Первый выход формирователя 14 соединен с входом записи регистра 4 памяти, а второй — с первым входом формирователя 15 импульсов сброса и входом блока 16 управления реверсом. Выход формирователя 15 подключен к первому входу формирователя 13 строб-импульса и установочному входу счетчика 3 импульсов. Информационный выход реверсивного счетчика 17 подключен к информационному входу ЦАП 18 и информационному входу блока 16 управления реверсом, второй выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 17, вычитающий вход которого соединен с третьим выходом блока 16, четвертый выход которого соединен с управляющим входом ЦАП 18, а первый — со счетным входом триггера 19, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами второго 9 и первого 10 элементов совпадения соответственно. Выход преобразователя 18 подключен к второму входу формирователя 12 импульсов входного сигнала. Шина 20 установки соединена с установочными входами триггера 19, реверсивного счетчика 17 и формирователя 15 импульсов сброса.

В блоке управления реверсом выход схемы 23 опознавания нулевого состояния реверсивного счетчика соединен с

$-входом триггера 25,а четырехраэрядный вход является информационным входом блока 16, причем младший и старший разряды соединены с входами пятого элемента 24 совпадения, выход которого соединен с R-входом триггера

25 и является первым выходом блока

16, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего 21 и четвертого 22 элементов совпадения, первые входы которых объединены и являются входом блока

16, Прямой выход триггера 25 соединен с вторым входом третьего элемента 21 совпадения, а инверсный — с вторым входом четвертого элемента 22 совпадения и является четвертым выходом блока 16.

Работу устройства поясняют осциллограммы, приведенные на фиг. 3 и 4;

9 — измеряемый сигнал с выхода элемента ИЛИ 11;

Π— сигнал с выхода формирователя 12; импульсы переписи с выхода формирователя 14; импульсы сброса с выхода формирователя 15; а и 3 и a " "†.Ваналогичные сигналы в последующие моменты времени;

Š— состояние реверсивного счетчика 17;

1337801 ж,$,u,к — выходные сигналы разрядов реверсивного счетчика 17 соответственно (код 1-2-4 — 8); выходной сигнал схемы 23;

nn — выходной сигнал элемента 24 совпадения; н,р — сигналы на прямом и инверсном выходах RS-триггера 25 соответственнс; 10

С,т — импульсы с выхода элементов

22 и 21 совпадения; ср — выходной сигнал с ЦАП 18.

Цифровой периодомер работает следующим образом. 15

В исходном состоянии после действия установочного импульса по шине

20 формирователь 13, счетчик 3 и счетный триггер 19 находятся в нулевом состоянии, а счетчик 17 — в состоянии 20

"9". Этому состоянию соответствующий код определяет выходной уровень ЦАП

18, равный Бс„„ = -0 9 V (фиг, 4 ), Входной сигнал с шины 6 через усилитель 7 и элементы 10 и 11 проходит на блок 12.Так как начальное смещение задано, то в точках S S формируется фронт прямоугольного импульса,от которого срабатывает формирователь 13 строб-импульса, открывающий селектор 30

2 (фиг. За -ф . По окончании первого измерения импульс переписи переносит информацию со счетчика 3 в регистр 4 памяти и одновременно уменьшает содержимое реверсивного счетчика 17 на еди- З5 ницу (фиг.4е -с) . Гледовательно,напряжение смещения U изменится и соста1 вит U = -0,8 U формирование положительного перепада начинается почти сразу по ркончании первого строб-им- 40 пульса (фиг.3a — О, точки S, и S ).

После действия импульса переписи и сброса (фиг. 3 2 и с1 ) цикл измерения повторяется (фиг.З а - 5 ), При достижении счетчиком 17 нуле- 45 ного состояния (U, = О) сигнал со схемы 23 переводит триггер 35 в единичное состояние (фиг. 4n,H). Элемент

22 совпадения закрывается, а элемент

21 открывается, поэтому. последующие импульсы с формирователя 14 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 17 (фиг. 4e — к,т). Процесс измерения идет непрерывно и при достижении счетчиком 17 состояния "9" (это соответствует точке S на фиг.4а) с элемента 24 выдается импульс (фиг.4м), который переводит триггер

25 в нулевое состояние. При этом элемент 21 закрывается, а элемент 22 открывается и счетчик 17 переходит в режим вычитания. Одновременно переключается счетный триггер 19, открывающий элемент 9 совпадения (элемент

10 закрывается). На элемент ИЛИ 11, далее на формирователь 12 поступает инвертированный входной сигнал, и формирование прямоугольных импульсов в формирователе 12 начинается в точках S, S, соответствующих отрицательной полуволне исходного входного сигнала.

Таким образом, за счет автоматического изменения напряжения смещения формирование строб-импульсов идет непрерывно, последовательно друг за другом, а все блоки цифрового периодомера обеспечивают автоматическое непрерывное измерение периода синусоидального сигнала, что позволяет проводить большее число измерений в единицу времени, т.е. повысить быстродействие цифрового периодомера, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Цифровой периодомер, содержащий последовательно соедненные генератор меток времени, селектор, счетчик импульсов, регистр памяти, блок индикации, а также усилитель, подключенный к шине входного сигнала, формирователь импульсов входного сигнала и последовательно соединенные формирователь импульсов сброса, формирователь строб-импульса и формирователь импульсов переписи, при этом выход формирователя импульсов входного сигнала соединен с вторым входом формирователя строб-импульса, второй выход которого подключен к второму входу селектора, выход формирователя импульсов сброса соединен с установочным входом счетчика импульсов, а первый выход формирователя импульса переписи подключен к входу записи регистра памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены инвертор, первый и второй элементы совпадения, элемент ИЛИ, счетный триггер, цифроаналоговый преобразователь (IIATI), реверсивный счетчик и блок управления реверсом, при этом ньгход усилителя соединен с входом первого элемента совпадения и через инвертор подключен к входу второго элемента

1337801 совпадения, вторые входы первого и второго элементов совпадения соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, а выходы

5 элементов совпадения подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов входного сигнала, второй выход формирователя импульсов перепи- 10 си соединен с входом блока управления реверсом и первым входом формирователя импульсов сброса, установочный вход которого и установочные входы триггера и реверсивного счетчика под- 15 ключены к шине установки, информационные выходы реверсивного счетчика соединены с информационными входами

ЦАП и информационными входами блока управления реверсом, первый выход которого подключен к счетному входу триггера, второй и третий выходы сое динены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а четвертый выход — с уп- 25 равляющим входом ЦАП, выход которого подключен к второму входу формирователя импульсов входного сигнала.

2, Периодомер по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что блок управления реверсом содержит третий,четвертый и пятый элементы совпадения, RS-триггер и схему опознавания нулевого состояния реверсивного счетчика, выход которой соединен с S-входом триггера, а четырехразрядный вход является информационным входом блока, причем младший и старший разряды соединены с входами пятого элемента совпадения, выход которого соединен с

R-входом триггера и является первым выходом блока, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего и четвертого элементов совпадения, первые входы которых объединены и являются входом блока, прямой выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента совпадения, а инверсный — с вторым входом четвертого элемента совпадения и является четвертым выходом блока.

1337801

° 144 И4ИФ!ФИФИИФИ4Ф

P с

Air4

Составитель Е. Минкин

Техред И.Попович

Корректор М. Демчик

Редактор А. Лежнина

Заказ 4126/43 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 и 1 и. а

/ иам б

II