Устройство для контроля периода колебания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ, содержащее блок запуска и сброса, счетчик, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска и сброса, выходы сброса и разрешения счета которого соединены с соответствующими входами счетчика, а его второй вход - с выходом переполнения счетчика, а также опорный генератор, выход которого подключен к сигнальному входу счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля периода колебания путем устранения ошибки квантования, в него введены второй формирователь импульсов, два элемента ЮШ, д в а коммутатор а, два интегратора, два компаратора, счетный триггер и источник опорных напряжений , причем первый и второй входы второго формирователя импульсов соединены соответственно с выходами первого формирователя импульсов и опорного генератора, а выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выкод сброса блока запуска и сброса, а к выходу первого элемента ИЛИ подключен сигнальный вход перво- , го коммутатор., при этом вход счетного триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, его выход - с управлякмцими входами первого и второго коммутаторов, первый выход первого коммутатора через включенные последовательно первый инте (Л гратор и первый компаратор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, причем второй выход первого коммутатора через последовательно соединенные второй интегратор и второй компаратор подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, при этом второй выход счетчика соединен с входами стробирования первого и второго компараторов , третий В1ЛХОД счетчика - с управляющим входом второго коммутатора, выходы которого подключены к входам сброса первого и второго интеграторов , а выходы источника опорных напряжений соединены с соответствующими входами компараторов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) 3csD G 01 R 23/15 (21) 3522454/18-21 (22) 20. 12. 82 (46) 23.06.84. Бюл. У 23 (72) С.В.Большаков (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф.

И.А.Бонч-Бруевича (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 918879, кл. G 01 R 23/00, 1982.

2. Авторское свидетельство СССР

В 481121, кл. G 01 R 23/00, 1975. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЕРИОДА КОЛЕБАНИЙ, содержащее блок запуска и сброса, счетчик, первый формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу блока запуска и сброса, выходы сброса и разрешения счета которого соединены с соответствующими входами счетчика, а его второй вход — с выходом переполнения счетчика, а также опорный генератор, выход которого подключен к сигнальному входу счетчика, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля периода колебания путем устранения ошибки квантования, в него введены второй формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, два-коммутатора, два интегратора, два компаратора, счетный триггер и источник опорных напряжений, причем первый и второй входы второго формирователя импульсов соединены соответственно с выходами первого формирователя импульсов и опорного генератора, а выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, к второму входу которого подключен выход сброса блока запуска и сброса, а к выходу первого элемента

ИЛИ подключен сигнальный вход первого коммутатора, при этом вход счетного триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, его выход — с управляющими входами первого и второго коммутаторов, первый выход первого коммутатора через вклю- Е ченные последовательно первый интегратор и первый компаратор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, причем второй выход первого коммутатора через последовательно соединенные Q второй интегратор и второй компаратор подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, при этом второй выход счетчика соединен с входами стробирования первого и второго компарато1 ров, третий выход счетчика — с управляющим входом второго коммутатора, выходы которого подключены к входам сброса первого и второго интеграторов, а выходы источника опорных напряжений соединены с соответствующими входами компараторов. . В»

1099288

Изобретение относится к электрои радиоизмерительной технике.

Известно устройство для контроля частоты, содержащее последовательно соединенные опорный генератор, делитель, элемент равнозначности, управляемый генератор, первый счетчик, триггер, второй счетчик и блок памяти, а также регистр и входной формирователь импульсов, подключенный к регистру, триггеру, первому и второму счетчикам и делителю, выходы первого счетчика соединены с блоком памяти и делителем, а второго — с регистром, выход блока памяти подключен к входу элемента равнозначности (1j .

Однако это устройство не. позволяет контролировать мгновенное значение частоты f при узкой зоне допуска аГ -, так как точность измерения в нем ограничивается ошибкой квантования из-за некоррелированности измеряемого и опорного колебаний.

Наиболее близким по технической

25 сущности к изобретению является устройство, осуществляющее контроль пе.риода колебания и содержащее входной формирователь импульсов, счетчик, блок запуска и сброса, опорный генератор и схему И, выход формирователя импульсов соединен с первыми входами блока запуска и сброса и схемы И, выходы сброса и разрешения счета блока запуска и сброса подклю-З5 чены к соответствующим входам счетчи. ка, выход перейолнеййя которого подключен к вторым входам блока запуска и сброса и схемы И, выход опорного генератора соединен с сигналь- 40 ным входом счетчика f2) .

Однако известное устройство также не позволяет контролировать период входного колебания при узкой зоне допуска из-sa присущей ему ошибки 45 квантования.

Целью изобретения является повышение точности контроля периода колебания путем устранения ошибки квантования. 50

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля периода колебания, содержащее блок запуска и сброса, счетчик, первый формирователь импульсов, подключенный к первому входу блока запуска и сброса, выходы сброса и разрешения счета которого соелинены с соответствующими входами счетчика, а второй вход — с выходом переполнения счетчика, а также опорный генератор, подключенный .к сигнальному входу счетчика, введены второй формирователь импульсов, два элемента ИЛИ, два коммутатора, два интегратора, два компаратора, счетный триггер и источник опорных напряжений, входы второго формирователя импульсов соединены с выходами первого.формирователя импульсов и опорного- генератора, а его выход соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, .к вто- . рому входу которого подключен выход сброса блока запуска и сброса, а к выходу первого элемента ИЛИ подключен сигнальный вход первого коммутатора, вход счетного триггера соединен с выходом первого формирователя импульсов, а его выход — с управляющими входами первого и второго коммутаторов, первый выход первого коммутатора через включенные последовательно пер йЪ интегратор и компаратор подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, а второй выход первого коммутатора через последовательно соединенные вторые интегратор и компаратор — к второму входу второго элемента ИЛИ, второй выход счетчика соединен с входами стробирования первого и второго компараторов, а третий выход — с управляющим входом второго коммутатора, выходы которого подключены к входам сброса первого и второго интеграторов, выходы источника опорных напряжений соединены с соответствующими входами компараторов.

Указанные отличия позволяют повысить точность контроля путем интегрирования импульсов в начале и в конце контролируемого периода и двустороннего контроля получаемого напряжения с помощью компараторов.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство состоит из опорного генератора 1, счетчика 2, блока 3 запуска и сброса, первого формирователя 4 импульсов, счетного триггера 5, второго формирователя 6 импульсов, первого элемента ИЛИ 7, первого 8 и второго 9 коммутаторов, первого 10 и второго !1 интеграторов, 88

3 10992 первого 12 и второго 13 компараторов. второго элемента ИЛИ 14, а также источника 15 опорных напряжений. Вы-. ход первого формирователя 4 импульсов соединен с первыми входами блока 3 запуска и сброса и второго формирователя 6 импульсов, а через счетный триггер 5 — с управляющими входами коммутаторов 8 к 9. Выход опорного генератора 1 подключен к сигналь- 1о ному входу счетчика 2 и второму входу второго формирователя 6 импульсов, а выход последнего — к первому входу первого элемента ИЛИ 7. Выходы разрешения счета и сброса блока 3 запуска и сброса соединены с соответствующими входами счетчика 2, а выход сброса — также и с вторым входом первого элемента ИЛИ 7, выход которого подключен к сигнальному входу первого коммутатора 8, первый выход которого через первые интегратор 10 и компаратор 12 подключен к первому входу второго элемента ИЛИ 14, а второй выход через вторые ин-егра- 2S тор 11 и компаратор 13 — к второму входу второго элемента ИЛИ 14. Второй выход счетчика 2 соединен с входами стробирования компараторов 12 и 13, а третий выход — с сигнальным зо входом второго коммутатора 9, выходы которого подключены к входам сброса интеграторов 10 и 11. Выходы источника 15 опорных напряжений соединены с соответствующими входами компараторов 12 и 13. Вход первого формирователя 4 импульсов является входом устройства, а выход второго элемента ИЛИ 14 — его выходом.

На фиг. 2 обозначены напряжения 40 на выходе первого формирователя 4 импульсов (a ), опорного генератора 1 (о ), на выходе сброса блока 3 запуска и сброса (6 ), выходе второго формирователя 6 импульсов (2 ), выхо-4> де первого элемента ИЛИ 7 (g ), выходе счетного триггера 5 (б ), выходах интеграторов 10 (ж ) и 11 (), выходах компараторов 12 (u ) и 13 (к ) и выходе второго элемента ИЛИ 14(д ).

Устройство работает следующим образом.

Контролируемый сигнал в первом формирователе 4 импульсов преобразуется в последовательность прямоуголь-55 ных импульсов с тем же периодом Т (фиг. 2a). Фронт каждого из этих импульсов через блок 3 запуска и сброса разрешает счет счетчику 2, который начинает считать импульсы от опорного генератора 1, имеющие период следования То (фиг. 20). Импульс переполнения с первого выхода счетчика 2, получаемый после счета N опорных импульсов, поступает на блок 3 запуска и сброса, сигналы с которого производят блокирование счетчика 2 и его обнуление.

Если Т находится в зоне допуска, то счетчик 2 заканчивает счет за

nt> > То до прихода следующего фронта контролир ". «рго сигнала. Импульс длительностью g t формируется на выходе сброса блока 3 запуска и сброса (фиг. 2ь) по сигналам с первого формирователя 4 импульсов и счетчика 2. Второй формирователь-6 импульсов по сигналам с первого формирователя 4 импульсов и опорного генератора 1 формирует импульс ht (фиг.22), начинающийся по фронту контролируемого сигнала и заканчивающийся по фронту второго импульса опорного генератора 1, пришедшего после фронта контролируемого сигнала.

Хотя длительность g t и д зависит от фазовых соотношений контролируемого и опорного сигналов, < t pter от них не зависит. Суммирование длительностей указанных импульсов производится первым элементом ИЛИ 7 (фиг.2)).

Так как за импульсом 5t предыдущего периода Т непосредственно следует импульс p t< следующего периода, то дальнейшая их обработка производится двумя одинаковыми цепочками, состоящими из последовательно включенных интегратора 10 и компаратора 12 (в другой цепочке соответственно 11 и 13), одна из которых работает в четные периоды Т, а другая — в нечетные. Разделение периодов Т на четные и нечетные производится по фронту сигнала с первого формирователя импульсов 4 счетным триггером 5 (фиг. 28). По сигналу со счетного триггера 5 первый коммутатор 8 подсоединяет выход первого элемента ИЛИ 7 к интегратору 1О (или 11), который преобразует длительность импульсов д,+gt в напряжение U (фиг. 2Ф, ф ).

Это напряжение поступает на двусторонний стробируемыи компаратор 12 (или 13), в котором производится его допусковый контроль путем срав1099288 кения с постоянными опорными напряжениями Цомщ и Уо макс, поступающими от источника 15 опорных напряжений. Во время следующего за измеряемым периода Т импульс с второго выхода счетчика 2 поступает -на стробирующие входы компараторов 12 и 13, во время его действия определяется выполнено ли условие U 6 (У А,„ц, Uoeasc т.е. находился ли измеренный период в пределах допуска. Если условие выполнено, то на выходе компаратора 12 (или 13) появляется импульс (фиг. 2М, к ), проходящий через второй элемент ИЛИ 14 на выход устройства (фиг. 2 ).

Сброс интегратора 10 (или 11) производится импульсом с третьего-выхода счетчика 2, прошедшим через второй коммутагор 9 на вход сброса интегратора.

Наличие импульса на выходе второго элемента ИЛИ 14 свидетельствует о том, что предыдущий период Ту на-. ходился в пределах допуска.

В предлагаемом устройстве счетчик 2 представляет собой обычный счетчик емкостью N, два из промежуточных состояний которого опознаются схемами опознавания (например, элементами И, подключенными.к прямым или инверсным выходам старших разрядов счетчика), сигналы с которых поступают соответственно на второй и третий выходы счетчика. Блок 3 запуска и сброса может быть реализован на

D-триггере, прямой и инверсный выходы которого являются соответственно выходами разрешения счета и сброса блока, С-вход триггера соединен с первым формирователем 4 импульса, R-вход — с выходом переполнения счетчика 2, íà D-вход подается логическая единица. Второй формирователь 6 импульсов может быть выполнен на двухразрядном регистре сдвига и элементе И, причем D-вход регистра и первый вход. элемента И соединены с первым формирователем импульсов 4, С-вход регистра — с опорным генератором 1, а инверсный выход регистра — с вторым вхопом элемента И.

В устройстве за счет устранения погрешности квантования удалось повысить точность контроля периода.

1099288

1099288

Составитель В.Новоселов

Редактор И.Николайчук Техред Т.Маточка корректор H.Ýðäåéè

Заказ 43б7/38 Тирак 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4