Устройство для допускового контроля частоты

 

Изобретение относится к импульсной технике. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсов , блоки 3 и 4 задания кода, 8 вентилей, счетчики 7 и 8 импульсов, линии 9 и 10 задержки, триггеры 11,15-19 и 6 выходных шин. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 К 5/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

" l > 09$

3

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4838740/21 (22) 12.06.90 (46) 15.07.92. Бюл. № 26 (72) Г.А.Голубь, С,И.Кузнецов и M.À.Êóøíèренко (53) 621.373(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 660044113322, кл. Н 03 Н 9/30, 1976.

Применение ИМС в злектронной вычислительнойой технике: Справочник/Под ред.

Б,Н.Файзулаева и Б.В.Тарабрина. — М.: Радио и связь, 1987, с, 36-37.

Авторское свидетельство СССР

¹- 1499465, кл. Н 03 К 5/26, 1987.!

Ж 1748240 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДОПУСКОВОГО

КОНТРОЛЯ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к импульсной технике. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 тактовых импульсов, блоки 3 и 4 задания кода, 8 вентилей, счетчики 7 и 8 импульсов, линии 9 и 10 задержки, триггеры 11, 15-19 и 6 выходных шин, 3 ил.

1748240

30

50

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля, измерения и подстройки частоты, например, .электромагнитных генераторов переменного тока, а также как устройство контроля частоты вращения электромагнитных генераторов.

Известно устройство для допускового контроля частоты, которое решает задачу контроля частоты относительно некоторых заданных частот fH и fb, Известно устройство для допускового контроля частоты, которое также осуществляет контроль входной частоты относительно двух частот f< и fb. Поставленная задача в этих двух устройствах решается за счет создания периода граничных частот Т, и Tb при помощи двух ждущих мультивибраторов.

Известные характеризуется малым диапазоном и сложностью перестройки граничных частот, а также недостаточной стабильностью временного интервала, формируемого ждущими мультивибраторами, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для допускового контооля частоты, которое содержит формирователь импульсов, реверсивный счетчик импульсов, генератор эталонной частоты, два триггера, восемь вентилей и четыре выходные шины. (4х < fH, 4х - fH, 4х >

>1н, f« = О), Устройство решает задачу контроля входной частоты относительно некоторой частоты f<. Задача решается путем сравнения кода опорного периода, определяемой дешифратором, с кодом измеряемого, периода (частоты}, который формируется в преобразователе длительность-код, содержащем генератор тактовых импульсов, элемент И, и счетчик импульсов, Недостатком данного устройства является неоднозначность допускового контроля при поступлении на вход устройства частоты с периодом Твх!Тл+ д(где Тп период, заданный с помощью преобразователя длительность-код; д — разниц периодов

Т» и Тп, причем 0 < д< Тт,и, T>. — период следования импульсов с выхода генератора эталонной частоты, а также непостоянная индикация нахождения входной частоты в заданном диапазоне .частот, невозможность плавной установки граничной частоты, так как дискоетность определяется периодом следования импульсов генерато.ра эталонной частсты.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности плавной установки граничной частоты и постоянной индикации нахождения входной частоты в заданном диапазоне частот при одновременном lloвышении надежности работы путем устранения неоднозначности допускового контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй реверсивный счетчик, третий, четвертый, пятый, шестой триггеры, пятая и шестая выходные шины, два блока задания кодов граничных частот, две управляемые задержки, На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Предлагаемое устройство содержит формирователь 1 импульсов, генератор 2 эталонной частоты, блоки 3 и 4 задания кодов (БЗК) граничных частот, вентили 5 и 6, счетчики 7 и 8 импульсов, линии 9 и 10 задержки, триггер 11, вентили 12-14, триггеры

15-19, вентили 20-22 и выходные шины 2328.

Вход формирователя импульсов соединен с входной шиной, выход — с установочным входом первого счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом первого вентиля, первый вход которого соединен с выходом генератора эталонной частоты. Первый вход второго вентиля соединен с первой входной шиной, выход третьего вентиля соединен с второй выходной шиной, Выходы первого 3 и второго 4 БЗК соединены с информационными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, установочные входы которых соединены с синхровходом генератора эталонной частоты, с входом запуска первого триггера и тактовыми входами второго, третьего, четвертого, пятого и шестого триггеров, выход первого из которых соединен с третьей выходной шиной и первым входом третьего вентиля, второй вход которого соединеч с первой. выходной шиной, выходом третьего триггера и первым входом чствертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом четвертого триггера, а выход — с четвертой выходной шийой и третьим входом третьего вентиля, четвертый и пятый входы которого соединены с пятой и шестой выходными шинами и выходами соответственно пятого и шестого триггеров, входы сброса которых соединены с входами сброса первого, второго, третьегс и четвертого триггеров, выходом переноса второ.-о счетчика импульсов и перг;;гм входом пятого вентиля, выход которого соединен с суммирующим входом второго счетчика импульсов„вычи гающий Вход КОТ0 рого соединен с выходом шестого вентиля, 1748240 первый вход которого соединен с выходом заема второго счетчика импульсов и через первый элемент задержки с информационным входом пятого триггера, с первым входом седьмого вентиля, выход которого подключен к информационному входу четвертого триггера, и с первым входом восьмого вентиля, выход которого соединен с информационным входом шестого триггера, второй вход — с инверсным выходом первого триггера, третий вход — с вторым входом седьмого вентиля, с информационным входом третьего триггера, с вторым входом второго вентиля, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, с вторыми входами пятого и шестого вентилей, вторым входом первого вентиля, первый вход которого подключен к третьим входам пятого и шестого вентилей, и через второй элемент задержки с вь ходом заема первого счетчика импульсов.

Устройство работает следующим образом, B исходном состоянии (фиг. 2) при включении источника питания и отсутствии сигнала на входной шине устройства элементы схемы находятся в следующем состоянии: генератор 2 вырабатывает тактовые импул ьсы с периодом Тт,и, которые поступают на вычитающие входы счетчиков 7 и 8, При помощи блока 4 задания хода (БЗ К) верхней граничной частоты fb на информационные входы исходного состояния счетчика 8 записывается число А, которое определяет верхнюю граничную частоты

1 1

1ь=—

Ть где Ь.1 — время задержки первой управляемой линии 10 задержки.

При помощи второго блока 3 задания кода нижней частоты fH на информационные входы исходного состояния счетчика 7 записывается число В, которое определяет нижнюю граничную частоту.

1 1 н =

Тн 2 В Тт.и+тз2 где ь,2 — время задержки второй управляемой линии 9 задержки, Триггеры 11, 15, 16-19 находятся в нулевом состоянии, в результате чего на выходных шинах 23-25, 27 и 28 присутствуют нули, а на выходной шине 26 — единица, свидетельствующая об отсутствии выходного сигнала.

По приходу входного сигнала с некоторой частотой на входную шину, формирователь 1 импульса формирует импульс при

6 переходе амплитуды входного сигнала через ноль, Длительность импульса ти = 1,5 тср.тр где t

10 входного сигнала. Так как А < В, то счетчик

8 переходит в нулевое состояние раньше второго счетчика 7, Далее рассмотрим случаи:

1) f,„> ь, T,„< Ть, где Ть = 2(A.Òò., + Ь. 1), Ть

=(А TT, + T3<) (фиг. 2). В этом случае счетчики

7 и 8 работающие в вычитающем режиме, не успевают отсчитывать записанное в исходном состоянии число импульсов, т.е. на вы20 ходах заема счетчиков 7 и 8 сигнал не появляется, так как импульс с выхода формирователя 1 импульса через каждый период Твх переводит счетчики 7 и 8 в исходные состояния, записанные БЗК граничных час25 тот. Поэтому Hà D-входах триггеров 15-18 присутствует "0 ", а на 0-входе триггера 19—

"1", С приходом импульсов с формирователя 1 импульса триггер 19 переходит в единичное состояние, а триггеры 15-18—

30 (подтверждают) в нулевое состояние. Нэ выходе вентиля 20 появляется "0".

Сигнал HB выходных шинах показывает о принадлежности входной частоты к облаСтИ (твх > fb).

35 2) 1вх= fb Твх=Ть(фиг.3).

В этом случае до нулевого состояния успевает досчитать только счетчик 8, и с приходом переднего фронта импульса с ФИ

1 на D-входе триггера 18 появляется паре40 дний фронт импульса с выхода управляемой линии 10 задержк ., в результате чего триггер 18 переходит в единичное состояние, а триггера 15, 16, 17 и 19 — в нулевое, так как на D-входах у них присутствует в этот мо45 мент "0", Ha D-входе триггера 17 передний фронт импульса с управляемой линии 10 .задержки появляе ся позже, чем у триггера

18 на время срабатывания вентиля 12. Этого достаточно, чтобы з этом случае триггер 17

50 перешел в нулевое состояние. При этом импульс с выхода формирователя 1 импульса переводит счетчики 7 и 8 в исходное состояние. Устройство начинает анализировать следующий период входной частоты, 55

3) н < 1вх < fb Тн > Твх > Tb (фиг. 2), гдв.

Тн 2 (В Тт.и+ 4.2) =2 (В Тт.и+ 4.2)

Тн

1748240

В этом случае счетчик 8 успевает досчи- тать до нуля, а счетчик 7 не успевает. Но при появлении фронта импульса на выходе управляемой линии 10 задержки фронта импульса с выхода формирователя 1 импульса еще нет, а по приходу фронта импульса с выхода формирователя импульса 1 на 0входе. триггера 17 присутствует единица и он переходит в единичное состояние, а другие триггеры 15, 16, 18 и 19 переходят (подтверждают) в нулевое состояние.

При этом импульс с выхода формирователя импульса 1 переводит счетчики 7 и 8 в исходное состояние.

Сигнал на выходных шинах подтверждает наличие частоты входного сигнала в диапазоне (Тн > Tex > Tb).

4) f» = f H, Твх = Тн, где Тн = 2(В Тт.й+ тв.2) (фиг. 3).

B этом случае счетчики 7 и 8 успевают досчитать до нуля. Но по приходу импульса с выхода формирователя импульса 1 на выходе управляемой линии 10 задержки единица уже присутствует и триггеры 18 и 19 переходят (подтверждают) в нулевое состояние, на 0-входе триггера 17 к приходу переднего фронта импульса с выхода формирователя 1 импульса присутствует еще единица, а на D-входе триггера 16 появляется передний фронт импульса с управляющей линии 9 задержки, поэтому триггеры 16 и 17 переходят (подтверждают}

s единичное состояние, но единица с прямого выхода триггера 16 закрывает вентили 14 и 21 и на шине 23 появляется "О", а на

0-входе триггера 15 появляется ноль к моменту спада импульса с. выхода формирователя 1 импульса, s результате чего триггер

15 переключается (подтверждает) в нулевое состояние.

При этом импульс с выхода формирователя 1 импульса переводит счетчики 7 и 8 в исходное состояние. И устройство начинает анализировать следующий период входной частоты.

5) fex < fí, Твх > Тн (фиг. 2).

В этом случае по приходу переднего фронта импульса на 0-входах триггеров 16 и 18 единица уже присутствует, на 0-входах триггеров 17 и 19 присутствует "О", а на

0-входе триггера 15 присутствует "1", так как на выходе управляемой линии 9 задержки присутствует единица, а на выходе триггера 16-"0", В результате этого триггер

15 переходит в единичное состояние, а триггеры 16-19- в нулевое. Сигнал на выходных шинах информирует о принадлежности частоты входного сигнала к области fd < fH. При этом импульс с выхода формирователя 1 импульса переводит счетчики 7 и 8 в. исходное состояние.

6) 1вх = О, Твх -+ (фиг. 3), В этом случае счетчик 7 досчитывает до

5 нулевого состояния, сигнал с выхода заема

Р этого счетчика переключает счетчик 8 из режима вычитания в режим суммирования.

Счетчик 8 суммирует импульсы, поступающие с генератора 2 через вентиль 5. При

10 переполнении счетчика 8 на выходе прямого переноса P появляется единица, которая переключает триггеры 11, 15-16 в нулевое состояние. В результате на шинах 23-25, 27, 28 появляются "О", а на шине 26 — единица, 15 что соответствует решению (fex = О).

Контрольное время для принятия решения об отсутствии частоты входного сигнала рассчитывается по формуле н = Тн + Тт.и М = TT. (B+N), 20 где К вЂ” количество импульсов, равное объему счетчика 8, Формула изобретения

Устройство для допускового контроля частоты, содержащее формирователь им25 пульсов, вход которого соединен с входной шиной, выход- с установочным входом первого счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом первого вентиля, первый вход которого соединен с вы30 ходом генератора эталонной частоты, первый и второй триггеры, второй вентиЛь, первый вход которого соединен с первой выходной шиной, третий вентиль, выход которого соединен с второй выходной шиной, 35 четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой вентили, третью и четвертую выходные шины, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности

40 плавной установки граничной частоты и индикации нахождения входной частоты в заданном диапазоне частот при одновременном повышении надежности работы путем устранения неоднозначности

45 допускового контроля, в него введены третий четвертый, пятый и шестой триггеры, первый и второй элементы задержки, второй счетчик импульсов, пятая и шестая выходные шины, первый и второй блоки

50 задания кодов граничных частот, выходы которых соединены с информационными входами соответственно первого и второго счетчиков импульсов, установочные входы которых соединены с синхровходом генера55 тора эталонной частоты, входом запуска первого триггера и тактовыми входами второго — шестого триггеров, выход первого иэ которых соединен с третьей выходной шиной и с первым входом третьего вентиля, 1748240

10 второй вход которого соединен с первой выходной шиной, выходом третьего триггера и первым входом четвертого вентиля, второй вход которого соединен с выходом четвертого триггера, а выход — с четвертой выходной шиной и третьим входом третьего вентиля, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с пятой и с шестой выходными шинами и с выходами соответственно пятого и шестого триггеров, входы сброса которых соединены с входами сброса первого, второго, третьего и четвертого триггеров, с выходом переноса второго счетчика импульсов, вычитающий вход которого соединен с выходом шестого вентиля, первый вход которого соединен с выходом заема второго счетчика импульсов и через . первый элемент задержки с информационным входом пятого триггера, первым входом седьмого вентиля, выход которого подключен к информационному входу четвертого триггера, и первым входом вось5 мого вентиля, выход которого соединен с информационным входом шестого триггера, второй вход — с инверсным выходом первого триггера, третий вход — с вторым входом седьмого вентиля, информационным вхо10 дом третьего триггера, вторым входом второго вентиля, выход которого подключен к информационному входу второго триггера, вторыми входами пятого и- шестого"вейтилей, вторым входом первого вентиля; пер15 вый вход которого подключен к третьим входам пятого и шестого вентилей, и через второй элемент задержки с. выходом заема первого счетчика импульсов, 1748240

rt фур Я

Редактор Л.Пчолинская

Заказ 2510 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 б

Составитель Г.Голубь

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова