Устройство для измерения периода

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации . Целью изобретения является повышение достоверности результата измерения . Устройство для измерения периода содержит пороговый усилите ль-формирователь 1, счетные триггеры 2 и 3, элементы ИЛИ-НЕ 4,5, элементы 1 -НЕ -6-1 О,счетчики 11 и 12,формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта,элементы И 15 и 16, коммутатор 17, КЗ-триггер 8, блок 19 управления,шину 20 опорнойчастоты, группу 21 выходных информационньгх шин, выходную шину 22 отсчет . Изобретение позволяет повысить достоверность результата .измерения путем исключения .формирования на выходе устройства ложного результата, являющегося следствием случайного уменьшения уровня, выходного сигнала ниже порогового уровня. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИХ (19) (11) А1 щр 4 G 04 F,IO/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

L.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4222541/24-21 (22) 06.04.87. (46) 15,03,89. Бюл. У 10 (72) Н.Ф.Глущенко (53) 681 . 325, 3 (088 . 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 913326, кл. G 04 F 10/04, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Н 1003010, кл. G 04 F 10/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРИ- .

ОДА (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информации . Целью изобретения является повышение достоверности результата измерения, Устройство для измерения периода содержит пороговый усилитель-формирователь 1, счетные триггеры 2 н 3, элементы ИЛИ-НЕ 4,5, элементы И-НЕ

-6-10,счетчики 11 и 12,формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта, элементы К 15 и 16, коммутатор 17, RS-триггер 181 блок 19 управления, шину 20 опорной частоты, группу 21 выходных информационных шин, выходную шину 22 "отсчет". Изобретение позволяет повысить достоверность результата .измерения путем исключения формирования на выходе устройства ложного результата являющегося следствием случайного уменьшения уровня выходного сигнала ниже порогового уровня. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

l 465872

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в системах обработки информа1 ции °

Бель изобретения — повышение достоверности результата измерения, На фиг. l представлена функциональная схема устройства для измерения периода; на фиг.2 - функциональная 10 схема блока управления; на фиг.3 временная диаграмма работы устройства.

Ус тройс тво для измерения периода содержит пороговый усилитель..-формирователь 1, счетные триггеры 2 и 3, 15 элементы ИЛИ-НЕ 4 и 5, элементы И-НЕ

6-10 счетчики 11 и 12, формирователи 13 и 14 импульсов заднего фронта, элементы И 15 и 16, коммутатор 17,, RS-триггер 18, блок 19 управления> 20 шину 20 опорной частоты, группу выходных информационных шин 21 и выходную шину "Отсчет" 22, информационную шину .

Входная информационная шина подключена к входу порогового усилителя-формирователя 1, выход которого соединен со счетным входом счетного триггера 3, счетный вход счетного триггера 2 подключен к шине 20 опор- 30 ной частоты, первый и второй выходы формирователя 14 импульсов заднего фронта соединены с входами обнуления соответственно счетчиков 11 и 12, информационные выходы которых подключены соответственно к первой и второй группе информационных входов коммутатора 17, первый и второй управляющие в ходы ко торо го соединены с оо тветственно с выходами элементов И 15 и 16, первые входы которых объединены между собой, а информационные выходы коммутатора 17 являются информационными выходами устройства и подключены к группе выходных информаци- 45 онных шин 21.

Выход порогового усилителя-формирователя 1 соединен с первыми входами элементов КЛИ-HE 5 и 6, входом формирователя 14 импульсов заднего фронта, R-входом RS-триггера и с первым входом элемента И-НЕ 6, второй вход которого подключен к прямому выходу счетного триггера 2, счетный вход которого соединен с первыми входами элементов И-НЕ 7 и 9, выходы которых подключены к первым входам со, ответственно элементов И-НЕ 8 и 10, выходы которых соединены со счетными входами счетчиков 11 и 12 соответст- . венно, а вторые входы элементов

К-НЕ 8 и 10 объединены и подключены к выходу элемента И-HF 6, Инверсный выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 5, выход которого подключен к второму входу элемента ИНЕ 9, первому входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 15, а прямой выход счетного триггера 3 соединен со вторым входом элемента ИЛИ-НЕ 4, выход которого подключен ко второму входу элемента И-HE 7, второму входу формирователя 13 импульсов заднего фронта и второму входу элемента И 16, первый вход которого соединен с первым выходом RS-триггера 18, S-вход которого подключен к выходной шине 22

"Отсчет" и выходу блока управления 19, первая и вторая группы информационных входов которого соединены с выходами с m по и старших разрядов счетчиков Ll u 12 соответственно, а вход "опроса отсчета" блока управления подключен к выходу формирователя 14 импульса заднего фронта °

Блок управления 19 (фиг.2) содержит элемент К-2ИЛИ-НЕ 23, IK-триггер 24, элемент К 25, входную шину

t1 11

"Опрос отсчета, выходную шину Вых.

1l первую "Вх,1" и вторую "Вх,2 группы и нформ ацио нных в ход о в .

Первая "Вх. 1" и вторая "Вх, 2" информационные группы входов блока управления соединены с входами первого и второго элементов И элемента V.—

2ИЛК-НЕ 23, выход которого подключен к К-входу IK-триггера 24, I-вход которого соединен с входной шиной Опрос отсчета" блока управления и первым входом элемента К 25, выход кото11 11 рого подключен к выходной шине Вых, блока управления, а второй вход соединен с прямым выходом IK-триггера 24.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 24 блока управления 19 устанавливается в нулевое состояние. На входную информационную шину устройства подается случайный узкополосный сигнал (фиг.3а), Пороговый усилитель-формирователь 1 преобразует входной сигнал в импульсы прямоугольной формы (фиг.3б), поступающие на счетный

1465872 вход счетного триггера 3, на выходе которого формируются импульсы с частотой в два раза меньшей, чем частота входных импульсов (на фиг,Зв приведены импульсы на одном из выходов счетного триггера 3) .

При поступлении импульсов с выходов счетного триггера 3 и входных импульсов.1 с выходов порогового усилите!!) ля-формирователя 1 на входы элементов ИЛИ-HE 4 и 5, на выходах последних поочередно формируются управляющие импульсы (фиг.Зг,д), длительность которых равна длительностям пауз меж-15 ду входными импульсами на уровне заданного порога.

Импульсы опорной частоты f поступа.. ют на счетный вход счетного триггера 2 и первые входы элементов И-НЕ 7 2п и 9, с выхода счетного триггера 2 импульсы частотой f/2 поступают на второй вход элемента И-НЕ 6, На интервалах входных импульсов элементы И-НЕ 7 и 9 заперты для про- 25 хождения импульсов опорной частоты f нулевыми уровнями сигналов, поступающих с выходов элементов PJlI .-HE 4 и 5 соответственно. При этом уровнями логической единицы с выходов элементов Зп

И-HE 7 и 9 отпираются элементы И-НЕ 8 и 10 соответственно для прохождения импульсов опорной частоты f/2, поступающих с выхода счетного триггера. 2 через элемент И-НЕ 6, отпираемый импульсом с выхода порогового усилителя-формирователя 1, На интервале входного импульса в . счетчики 11 и 12 одновременно поступают импульсы опорной частоты f/2,. соответственно с выходов элементов

И-НЕ 8 и 10 (фиг.Зз,и) и записывается код величины половины длительности входного импульса «а уровне заданного порога. 45

В паузах между входными импульса-. ми элементы К-НЕ 7 и 9 поочередно отпираются управляющими импульсами поступающими соответственно с выходов элементов ИЛИ-HЕ 4 и 5, для импульсов опорной частоты f, которые поступают соответственно на счетчики 11 и 12 через элементы И-НЕ 8 и 10, открытые уровнем логической единицы, поступающим с выхода элемента И-НЕ 6, 55 закрытого для импульсов опорной частоты f /2 уровнем логического нуля поступающего с выхода порогового усилителя-формирователя I . При этом, в паузах между входными импульсами в счетчики 11 и 12 поочередно записываются коды величин пауз между входными импульсами (фиг,Э з, и) .

По задним фронтам управл.яюших импульсов, поступающих поочередно с выходов элементов ИЛИ-НЕ 4 и 5, формирователь 13 импульсов заднего фронта формирует выходные импульсы соответственно на втором и первом выходах (фиг,3»;, е). Импульсами с выходов формирователя 13 импульсов заднего фронта поочередно обнуляются и подготавливаются к измерению нового периода счетчики 11 и 12. Первый импульс с выхода формирователя 14 (фиг.Эл), сформированный по заднему фронту перI вого импульса на выходе порогового усилителя-формирователя 1, поступает на вход "Опрос отсчетан блока управления 9, При этом, по заднему фронту входного импульса, поступающего на 1-вход IK-триггера 24, последний переключается в единичное состояние и подготавливает блок управления к работе. Единичным уровнем сигнала с прямого выхода триггера 24 отпирается элемент И 25 для прохождения последующих импульсов с выхода формирователя 14, Эти импульсы (фиг,Зм) поступают через "Выход блока управления 19 на выход "Отсчет" устройства и S-вход RS-.òðèããåðà 18,Триггер 18 переключается в единичное сос" тояние и отпирает элементы И 15 и l6> через которые поступают управляющие импуль .ы с выходов элементов IUIHHF. 5 или ИЛИ-НЕ 4 соответственно на первый или второй управляюшие входы коммутатора 17 (фиг.Зн,о) .:Выходы коммутатора 17 подключенные к группе выходных информационных шин 21 устройства,, импульсом с выхода элемента И 15 подключаются к информационным выходам счетчика 11 (фиг .Зо) а по импульсу с выхода элемента

И 16 — к информационным выходам счетчика 12 (фиг.Зн). При этом, на выходах счетчиков 11 и 12 оказьваются зафиксированными коды длительностей измеряемых периодов входного сигнала, Входные импульсы, сформированные пороговым усилителем-формирователем 1, поступают на R-вход триггера 18, переключая его в нулевое состояние и подготавливая к приему следующего импульса отсчета.

5 14658

В случае значительного уменьшения уровня входного сигнала (ниже порогового уровня) и пропадания очередного входного импульса, код измеряемого интервала, записываемый в счетчики II и 12 может превысить код длительности ожидаемого периода или емкость счетчиков. При этом, на выходе устройства может быть сформирован недос- 10 товерный результат измерения. С целью исключения формирования недостоверного результата измерения, являющегося следствием переполнения счетчиков ll или 12 или превышения длительности S ожидаемого периода, на информационные входы коммутатора 17 поступает информация со старших с m-го по п-ый разрядов счетчиков 11 и 12.В случае превышения периодом входного сигнала 20 ожидаемой длительности периода, на выходах старших с m по и разрядов счетчиков 11 или 12 последовательно устанавливаются уровни логических единиц. При установке всех старших разрядов (с m по п) счетчика 11 -. и

\ или 12 в единичное состояние, на выходе элемента И-2ИЛИ-НЕ 23 блока управления 19 устанавливается уровень логического нуля (фиг. Зк), по которо- 30 му IK-триггер 24 переключается в нулевое состояние. При этом, элемент

И 25 запирается для прохожцения очередного импульса о тсче та (фиг . Зм), триггер 18 остается в нулевом состоя- зч, нии, а элементы И I 5 и 16 оказываются запертыми для прохождения очередного импульса, в результате чего исключается поступление недостоверной информации на выход устройства. 40

При дальнейшем нарас тании уровня входного сигнала возобновляется формирование входных импульсов и импульсов формирователя 14. Первый импульс формирователя 14 в новом цикле изме- 4В рений переключает триггер 24 в еди. ничное состояние и работа устройства осуществляется в соответствии с приведенным выше режимом.

Изобретение позволяет повысить до- 0 стоверность результата измерения за счет исключения формирования на выходе устройства ложного результата,являющегося следствием случайного уменьшения уровня входного сигнала ниже порогового уровня.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения периода, содержащее пороговый усилитель72 ь формирователь, первый и второй счетные триггеры, формирователь имп ульсов заднего фронта, первый и второй элементы И, первый и второй счетчики, коммутатор, входная информационная шина подключена к входу порогового усилителя-формирователя, выход которого соединен со счетным входом первого счетного триггера, счетный вход второго счетного триггера подключен к шине опорной частоты, первый и второй выходы формирователя импульсов заднего фронта соединены с входами обнуления соответственно первого и второго счетчиков, информационные выходы которых подключены соответственно к первой и второй группам информационных входов коммутатора, первый и второй управляющие входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, первые входы которых объединены между собой, а информационные выходы коммутатора являются информационными выходами устройства, отличающееся тем,что, с целью повышения достоверности результата измерения периода случайного узкополосного сигнала, в него введены второй формирователь импульса заднего фронта, пять элементов К-НЕ, два элемента ИЛИ-НЕ, RS-триггер и блок управления, причем выход порогового усилителя-формирователя соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, входом второго формирователя импульсов заднего фронта, R-входом, RS-триггера и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого подключен к прямому выходу второго счетного триггера, счетный вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-HF. выходы которых подключены к первым входам соответственно четвертого и пятого элементов

И-НЕ, выходы которых соединены со счетными входами первого и второго счетчиков соответственно, а вторые входы четвертого и пятого элементов

И-НЕ объединены и подключены к выходу первого элемента И-НЕ, причем инверсный выход первого счетного триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к второму входу третьего элемента И-HE первому входу пер— вого формирователя ю пульсов заднего

1465872 8 фРонта и второму входу первого элемен- выходу второго формирователя импульса та И, а прямой выход первого счет- заднего фронта. ного триггера соединен с вторым вхо- 2. Устройство по п.11 о т л и дом второго элемента ИЛИ-НЕ выход ко- ч а ю щ е е с я тем что блок управ1

5 торого подключен к второму входу вто- ления содержит элемент И-2ИЛИ-НЕ, рого элемента И-НЕ, второму входу пер- IK-триггер, элемент И, первую и втоsoro формирователя импульсов заднего рую группы информационных входов,ка кфронта и второму входу второго элемен- дая из которых соединена с входами та И, первый вход которого соединен 10 первого и второго элементов И элес прямым выходом RS-триггера, S-вход мента И-2ИЛИ-НЕ, выход которого которого подключен к выходной шине подключен к К-входу IK-триггера, I11 II

Отсчет и выходу блока управления, вход которого соединен с входной шипервая и вторая группы информационных ной блока управления и первым входом входов которого соединены с выходами 15 элемента И, выход которого подклюс m по и старших разрядов первого. и чен к выходной шине блока управлевторого счетчиков соответственно, а ния, а второй вход соединен с прямым вход блока управления подключен к выходом IK-триггера, 1465812

Составитель 10.Шишкин

Техред Л.Олийнык Корректор И,Деичик

Редактор И.Сегляник

Заказ 946/49 Тираж 364 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно"издательский комбинат Патент, г. жгород, ул. Гагарина, 11 tl v Г ина 101