Преобразователь частота-код

 

г

ОП ИСАНИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 2 <1 2.7 б (21) 2 4 3 3 2 4 2/1 8- 21 с присоединением заявки HP— (23) Приорнтет—

Опубликовано 2509.79. Бюллетень М 35

Дата опубликования описания 28.09.79 (51)М. Кл. н 03 к 13/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.374 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Н. Болотник, B.Ä. Яковец, В.Б. Моторин, Г.К. Кальянов и А.П. Пушенко (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-КОД

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике.

Известен преобразователь, содержащий триггеры, дифференцирующие цепи, элементы И, ИЛИ, формирователь эталонного интервала времени, делитель частоты и генератор образцовой частоты (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь частоты-код, содержащий триггер выделения разностного интервала, один вход которого соединен с выходом счетчика формирователя эталонного интервала времени и одним входом триггера формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с выходом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, вход которого через входной элемент И соединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход — с входом триггера управления входньм лементом И и входом триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответств ующего не ск ол ьк им периодам следов ания входной импульсной последовательности, а выход — с входом триггера формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент И формирователя эталонного интервала времени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, через первый элемент

И подключен к входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход первого элемента И и элемента И формирователя эталонного интервала времени подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход триггера выделения разностного интервала времени подключен к входу управляющего триггера, выход которого через первую дифференцирующую цепь подключен к входу элемента

ИЛИ, а другой выход через вторую дифференцирующую цепь соединен с б87588

60 установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, первого управляемого делителя частоты, счетчика измерения периода входной импульсной последовательности и триггера управления входным элементом И и непосредственно — с управляющим входом выходного элемента И, импульсный вход которого подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, а выход — к второму входу элемента

ИЛИ, выходы которого через вторые элементы И соединены с установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, прИчем вторые входы вторых элементов И соединены с потенциальными выходами счетчика измерения периода следования входной импульсной последовательности (2).

Оба эти преобразователя обладают сравнительно невысоким быстродействием.

Цель изобретения — повышение быстродействия преобразователя.

Для этого в преобразватель частота-код, содержащий триггер выделения разностногo интервала, один вход Коsopor.o соединен с выходом счетчика формирователя эталонного интервала времени и с одним входом триггера формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с выходом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, вход которого через входной элемент И соединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход— с входом триггера управления входным эж ментом И и входом триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, а выход — с входом триггера формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент V формирователя эталонного интервала времени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, через первый элемент

И подключен к входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход первого элемента И и элемента И формирователя эталонного интервала времени подключен к выхо 0

50 ду генератора образцовой частоты, а выход триггера выделения раэностного интервала времени подключен к входу управляющего триггера, выход которого через первую дифференцируюшую цепь подключен к входу элемента

ИЛИ, а другой выход через- вторую дифференцируюшую цепь соединен с установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, первого управляемого делителя частоты, счетчика измерейия периода входной импульсной последовательности и триггера управления входным элементом И и непосредственно — с управляющим входом выходного элемента И, импульсный вход которого подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, а выход к второму входу элемента ИЛИ, выходы которого через вторые элементы И соединены с установочными входами формирователя эталонного интервала времени, причем вторые входы вторых элементов И соединены с потенциальными выходами счетчика измерения периода следования входной импульсной последовательности, введены второй управляемый делитель частоты, первый и второй дополнительный элемент И, дешифратор нулевого состояния, две дополнительные дифференцирующие цепи, дополнительный триггер и реверсивный счетчик, входы которого через первый и второй дополнительные элементы И соединены с генератором образцовой частоты, а нулевые выходы — через дешифратор нуленого состояния с одним из входов дополнительного триггера, другой вход которого через первую дополнительную дифференцируюшую цепь соединен с выходом триггера выделени я раз ностного интервала и вторым входом первого дополнительного элемента И, а выход дополнительного триггера через вторую дополнительную дифференцирующую цепь соединен с вторым входом управляющего триггера и вторым входом второго дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом счетчика формирователя эталонного интервала времени, вход второго управляемого делителя частоты соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, установочный входс входом триггера управления входным элементом И, а выход — с входом счетчика измерения периода следоваHHR HMIIóëüñoâ входной импульсной последовательности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразователя.

Преобразователь частота-код содержит триггер 1 выделения разностного интервала, счетчик 2 формирователя эталонного интервала времени, триггер 3 формирователя эталонного

687588 интервала времени, Формирователь 4 интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования вХодной импульсной, последовательности

1 входной элемент И 5, триггер управления б с входным элементом И 5, 5 триггер 7 выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, элемент. H 8 формирователя эталонного интервала времени, первый элемент И 9, первый управляемый делитель частоты 10, генератор образцовой частоты 11, управляющий триггер 12, первую дифференцируюшую цепь 13, элемент ИЛИ 14, вторую дифференцирующую цепь 15, счетчик 16 измерения периода входной импульсной последовательности, выходной элемент И 17, элементы И 18 и 19.

В преобразователь введены второй управляемый делитель частоты 20, первый и второй дополнительные элементы И 21 и 22, дешифратор нулевого состояния 23, две дополнительные дифференцирующие цепи 24 и 25, дополнительный триггер 26 и реверсивный счетчик 27.

Преобразователь частота-код работает следующим образом.

В исходном состоянии все элементы 30

И 5, 8, 9, 17, 18, 19, 21, 22 закрыты. По сигналу Пуск, подаваемому на вход 28, триггер управления 6 опрокидывается и открывает элемент

И 5. Импульсы преобразуемой частоты поступают на вход формирователя 4 и на установочный вход триггера 7.

Триггер 7 опрокидывается, открывая элемент И 9, выдает сигнал на триггер 3, который открывает элемент щ

И 8. Импульсы, поступающие с генератора 11 образцовой частоты через элемент И 8, поступают на вход счетчика 2 формирователя эталонного интервала времени, а через элемент И 9 45 первый и второй управляемые делители частоты 10 и 20 в счетчик 16 измерения периода. В управляемых делителях частоты 10 и 20 задаются коэффициенты деления.

При помощи сигналов, поступающих с выходов формирователя 4 и счетчика 2, формируется разностный интервал времени, который при помощи триггера 1 и триггера 26 преобразуется в некоторое количество импульсов.

Кроме того, сигналом с выхода формирователя 4 устанавливаются в исходное состояние триггеры 6 и 7, в результате чего закрываются эле- 60 менты И 5 и 9. В счетчик 16 записывается соответствующее число, пропорциональное периоду следования входных импульсов.

Сигналом с выхода счетчика 2 ус. танавливается в исходное состояние триггер 7. Элемент И 8 закрывается.

Импульсы с выхода элемента И 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 27. По окончании интервала времени с выхода триггера 1 поступает сигнал на установочный вход триггера 12, который опрокидывается, открывая выходной элемент И 17. Импульсный сигнал с выхода триггера 12 через дифференцируюшую цепь 13 и элемент ИЛИ 14 поступает на импульсные входы элементов И 18 и 19, в результате чего в счетчик 2 переносится соответствующее число.

Кроме того, по окончании импульса сигнал, поступающий через дифференцируюшую цепь 24, опрокидывает триггер 26 и открывает элемент И 22.

Импульсы с генератора 11 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 27 и на счетчик 2, который в данном случае выполняет роль дели— теля числа импульсов.

Восстановление коэффициента деления в счетчике 2 осуществляется выходными импульсами через элемент

ИЛИ 14 и элементы И 18, 19.

При приходе импульсов на вычитающий вход .реверсивного счетчика. 27 этот счетчик становится в нулевое состояние, и на выходе дешифратора нулевого состояния 23 появляется импульс, который перебрасывает триггер 26 в исходное состояние, в результате чего устанавливается в исходное состояние триггер 12, с которого на выходной элемент И 17 подается запрещающий потенциал, закрывается элемент И 22, и прекращается поступление импульсов на счетчик 2.

Одновременно с сигналом с выхода триггера 12 через дифференцирующую цепь 15 устанавливается в исходное состояние счетчик 16, управляемые делители частоты 10, 20 и счетчик 2.

Этот же сигнал поступает на установочный вход триггера б. Начинается новый цикл преобразования.

Формула изобретения

Преобразователь частота-код,содержащий триггер выделения разностного интервала, один вход которого соединен с выходом счетчика формирователя эталонного интервала времени и с одним входом триггера формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с выходом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, вход

687588 которого через входной элемент И соединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход— с входом триггера управления входным элементом И и входом триггера выделения интервала времени, соответст- 5 вующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответствующего ие="êîëüêèM периодам следования входной импульсной последовательности, а выход — с входом триггера формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент И формирователя эталонного интервала времени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответствую-. щего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, через первый элемент И подключен к входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход пеР" вого элемента И и элемента И формирователя эталонного интервала времени подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход триггера выделения разностного интервала времени подключен к входу управляющего 30 триrrepa выход которого через первую дифференцирующую цепь подключен к входу элемента ИЛИ, а другой выход через вторую дифференцирующую цепь соединен с установочными входаМи 35 счетчика формирователя эталонного интервала времени, первого управляемого делителя частоты, счетчика измерения периода входной импульсной,. последовательности и триггера упРав- 4Q ления входным элементом И и непосредственно — c управляющим входом выходного элемента И, импульсный вход которого подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, а выход — к второму входу элемента ИЛИ, выходы которого через .вторые элементы И соединены с установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, причем вторые входы вторых элементов

И соединены с потенциальными выходами счетчика измерения периода следования входной импульсной последовательности, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй управляющий делитель частоты, первый и второй дополнительные элементы И, дешифратор нулевого состояния, две дополнительные дифференцирующие цепи, дополнительный триггер и реверсивный счетчик, входы которого через первый и второй дополнительные элементы И соединены с генератором образцовой частоты, а нулевые выходы — через дешифратор нулевого состояния с одним из входов дополнительного триггера, другой вход которого через первую дополнит ельную дифференцирующую цепь соединен с выходом триггера выделения разнсстного интервала.и вторым входом ;-.ер вого дополнительного элемента И,,а выход дополнительного триггера

:через вторую дополнительную дифференцирующую цепь соединен со вторым входом управляющего триггера и вто,рым входом второго дополнительного

;элемента И, выход которого соединен .с входом счетчика формирователя эталонного интервала времени, вход вто,рого управляемого делителя частоты соединен с выходом первого управляе мого делителя частоты, установочный вход — с входом триггера управления входным элементом И, а выход — с вхо,дом счетчика измерения периода сле,дования импульсов входной импульсной последовательности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шляндин В.М. Цифровые измери-. тельные преобразователи и приборы.

М., Высшая школа, 1973, с. 159, рис. 312.

2. Авторское свидительство СССР

9 442288554488, кл. Н 03 К 13/20, 1974.

687588

Тираж 1 06 0 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5744/52 филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Ю. Юркин

Редактор Е. Гончар Техред С.Мигай Корректор A . Гриценк о