Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

 

Изобретение относится к импульсной технике-. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит входные шины 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4 и управляемый делитель 5 частоты. Введение элементов ИЛИ 6 и 7 позволяет блокировать реверсивный счетчик 3 в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения последовательности импульсов S делимого с частотой f, и делителя (Л с частотой f-. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (511 4 G 01 R 23/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /1 -"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

H А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3889546/24-21 (22) 29.04.85 (46) 07,10,86. Бюл. Ф 37 (71) Иекинский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Научно-производственного объединения Химавтоматика (72) Ю. Г.Фадеев, С.А.Самарин и E.È.Òèòàåâ (53) 681.317.7(088 ° 8) (56) Техническое описание и инструкция по эксплуатации частотомера

43-35 И22.72 1.031.

Данчеев В.П. Цифрочастотные вычислительные устройства. М.: Энергия, 1976, с. 54.

Авторское свидетельство СССР

N - 1098103, кл. С 01 R 23/00, 1982.

„.SU„„1262405 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ

1МПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике„ Цель изобретения — повышение надежности. Устройство содержит входные шины 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4 и управляемый делитель 5 частоты. Введение элементов

ИЛИ 6 и 7 поэволяет блокировать реверсивный счетчик 3 в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения последовательности импульсов делимого с частотой f. и делителя с частотой f . 1 ил.!

262405

5 !

О !

20

f(f

25!

f! = — -) fz

30 (2) 35

Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано для измерения частот следования статистических последовательностей импульсон.

Цель изобретения — повышение надежности путем упрощения устройства.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройстна.

Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсон содержит первую I и вторую

2 входные шины, основной 3 и дополнительный 4 реверсивные счетчики, управпяемый делитель 5 частоты, первый 6 и второй 1 элементы ИЛИ и выходную шину 8 устройства.

Счетный вход управляемого делителя 5 частоты подключен к шине устройства, выход элемента ИЛИ 6— к входу синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика 4, вычитающий вход которого соединен с входной шиной 2, а суммирующий вход счетчика 4 подключен к выходу управляемого делителя 5 частоты, управляющие входы которого поразрядно с соединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика 3 и выходной шиной 8 устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов счетчика 3, соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 7, выход которого подключен к входу синс хронизации записи .счетчика 3, еуммирующий вход которого "оединен с первым входом элемента ИЛИ 6 и выходом прямого переноса счетчика 4, выход обратного переноса которого подключен к вычитающему входу основного реверсивного счетчика 3 и второму нходу элемента ИЛИ 6, информационные выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика 4 поразрядно соединены между собой.

Устройство работает следуюпрпч образом.

Последовательность импульсов делимого с частотой 1<через первую входную шину поступает на счетный вход управляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой К через нторую входную шину 2 поступает на вычитающий вход дополнительного ренерсинного счетчика 4.

В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот f и Е остаются неизменными, код числа

<(t) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от О до где g„ емкость счетчика 4, а с— значение текущего момента времени. С информационных выходов основного реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выходную шину устройства, на информационные входы счетчика 3 и на управляющие входы управляемого делителя 5 частоты. Причем число К определяет коэффициент деления управляемого делителя 5 частоты. Так как на счетный вход управляемого делителя 5 частоты поступают импульсы с частотой f то на выходе управляемого делителя 5 частоты формируется последовательность импульсов с частотой f равной

В установиншемся режиме измерения число К определяет отношение откуда следует, что в установившемся режиме

f = f . (3)

Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой

f, а на суммирующий вход — импуль2 сы с частотой fft, следующие с выхода управляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот f u f состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного импульса. Колебания кода счетчика 4 в пределах одного импульса обусловлены наличием фазового сдвига между частотами f и f ö, Следовательно, колебания состояния счетчика 4 в пределах одного импульса не вызовут появления сигна тон на его выходах прямого и обратного переносов, а состояние счетчика 3 останется неизменным. Неизменным останется и код числа К на выходе счетчика 3.

Однако за счет статистических колебаний значений частот fö и f колебания состояния счетчика 4 ныходят за пределы одного импульса. Поэтому емкость „ кс счетчика 4 выбирается так, чтобы код числа Q(t), определяющего состояние счетчика 4 в установившемся режиме измерения, обеспечивал выполнение условия с О() м кс (4)

При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остается неизменным.

При изменении среднего значения частот f и f или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (3) нарушается, а следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой. Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо в сторону убывания накапливаемых импульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого или обратного переноса не появится импульс. Этот импульс через первый элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществляет запись кода Q(t) поступающего на его информационные входы с его же информационных выходов. При этом блокируется изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состояние счетчика 4, которому соответствует код числа = О или сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. Из этого следует, что после достижения счетчиком 4 одного из предельных состояний каждый импульс высокой частоты, нескомпенсированный импульсом низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса, поступает на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 и изменяет код на информационных выходах последнего и на информационных входах управляемого делителя 5 частоты, Изменение кода на управляющих входах управляемого делителя 5 частоты приводит к изменению коэффициента делен:я частоты f на выходе управляемого делителя 5 часто1262405 ты таким образом, чтобы ра:Г" ланс между частотами Г„ и f на счетных входах счетчика 4 уменьшился. Этот процесс повторяется до тех пор, по5 ка состояние счетчика 3 не будет удовлетворять условию (4), после чего наступает установившийся режим измерения.

Указанные выкладки справедливы при условии а

1-а с K„ „„c, ъ (5) где К„„„ — емкость счетчика 3.

15 Очевидно, что при условии

f( макс а

f( — c1, f (7) При этом условии на ин@ормацион45 ных выходах счетчика 3 фиксируется код нуля, а на выходе управляемого делителя 5 частоты формируются импульсы отрицательной логики, следующие с частотой f

Нарушение условия (5) может быть вызвано как аварийной ситуацией (выход иэ строя одного из источников входной частоты, нарушение линии связи между источником входной частоты и входной шиной и.т.п.), 55 так и случайным выбросом значения отношения,/Е за допустимые пределы, обусловленным статистическим характером распределения значений произойдет переполнение счетчика 3 и на его выходе прямого переноса появится импульс, который через второй элемент ИЛИ 7 поступит на вход синхронизации счетчика 3 и сво-. им передним фронтом осуществит зались кода числа К .„, поступившего на его информационные входы с его же информаЦионных выходов. При этом блокируется изменение кода К на макс информационных выходах счетчика 3 по заднему фронту этого импульса.

Таким образом, после достижения отношения (2) значения Кма„ дальнейшему увеличению этого отношения соответствует максимальное число

К „д „, з ад ав аемое к одом на информационных входах счетчика 4. Аналогичным образом блокируется переход счетчика 4 через нуль при условии

12б2 частот f,è f при измерении отношений f< /1, близких к предельным. с

1О

Составитель Н. Плетнева

Ф

Техред Л.Олейник Корректор А.Зимокосов

Редактор А.Козориз

Заказ 5422/42 Тираж 728 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

Введение в устройство второго логического элемента ИЛИ позволяет блсъ кировать основной реверсивный счетчик в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения частот

f,/ f за допустимые пределы.

Формула изобретения

Устройство для измерения отно- 15 щения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, основной и дополнительный реверсивные счетчики и управляемый делитель частоты, счетный вход ко- 2О торого подключен к первой входной шине устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения устройства, в него введены два элемента ИЛИ, при- 25 чем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу синхронизации записи

Ь дополнительного реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с второй входной шиной устройства, а суммирующий вход подключен к выходу управляемого делителя частоты, управляющие входы которого по разрядно соединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика и выходной шиной устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов основного реверсивного счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу синхронизации записи основного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и выходу прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика, выход обратного переноса которого подключен к вычитающему входу основного реверсивного счетчика и второму входу первого элемента ИЛИ, информационные выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика по разрядно соединены между собой.