Устройство для измерения отношения частот двух сигналов

 

СОКИ СОВЕТСНИН

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU... 1383217 (51) 4 С 01 R 23/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и ц

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЬИЛ1 -:,". .A

2 (61) 1308919 (21) 4132737/24-21 (22) 13.10.86 (46) 23.03.88. Бюл. В 11 (72) В.П.Цемик и Б.Д.Климковецкий (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

NP- 1308919, кл. G 01 R 23/02, 1987 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ДВУХ СИГНАЛОВ" (57) Изобретение может быть использовано для измерения отношения частот или периодов, а также частоты или периода электрических сигналов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Устройство содержит процессор 1, счетчики 2 и 3 импульсов, RS-триггер 5, триггеры 6...12, элементы

ИЛИ 15 и 16, элементы И 17 и 18. Введение счетчика 4 импульсов, триггеров 12...14, элементов И 19 и 20 и образование новых функциональных связей обеспечивает возможность определения отсутствия одной из входных частот. 3 ил.

1383217

Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения отношения частот или периодов, а также частоты или периода электрических сигналов и является усовершенствованием устройства по авт.св. N - 1308919.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности определения отсутствия одной из входных частот.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его ра- 15 боту.

Устройство содержит процессор 1, счетчики 2-4 импульсов, RS-триггер 5, триггеры 6-14, элементы ИЛИ 15 и 16, элементы И 17-20, вход 21 частоты f 1, 20 вход 22 частоты f и шину 23 данных.

Вход 2 1 частоты f объединен с С-входами триггеров 6, 10, 12 и входом элемента И 18, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2 25 импульсов, а вход 22 частоты f g — с

С-входами триггеров 7, 11, 13 и входом элемента И 19, выход которого соединен со счетным входом счетчика

3 импульсов. Выход RS-триггера 5 объединен с D-входом триггера 6, 7, 12„ .13 и входом элемента И 20, выход которого подключен к входу разрешения счета счетчика 4 .импульсов, а инверсный выход RS-триггера 5 соединен

30 и 11 соединены с входами элемента

ИЛИ 15„ выход которого объединен с вторыми входами элементов И 18, 19 и управляющим .входом процессора 1. Управляющий в !xone, npoveccopa 1 нен с S-входом RS-триггера 5, а сигнальные выходы, счетчиков 2 и 3 импульсон подключены к входам элемента

И 16, выход которого соединен с Rвходом RS-триггера 5. Выход триггера 12 объединен с входом элемента

И 17 и вторым управляющим входом процессора 1, а выход триггера 13 — с вторым входом элемента И 17 и третьим с S-входом триггера 14, выход которого подключен к второму входу элемента И 20. Выход триггера 6 объединен с D-входами триггеров 8, 11 и С-входом триггера 9, выход ко- 40 торого соединен с R-входом триггера

11, а выход триггера 7 — с D-входами триггеров 9, 10 и С-входом триггера (8, выход которого соединен с R-входом триггера 10. Выходы триггеров 10 45 управляющим входом процессора 1, четвертый управляющий вход которого подключен к сигнальному выходу счетчика

4 импульсов. Выход элемента И 17 соединен с С-входом триггера 14, D-вхоц которого соединен с общей шиной. Шина данных процессора 1 объединена с информационными входами и выходами счетчиков 2-4 импульсов, входы записи данных которых подключены соответственно к второму, третьему и шестому, а входы чтения данных — соответственно к четвертому, пятому и седьмому управляющим выходам процессора 1.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений процессор

1 заносит в счетчики 2 и 3 импульсов код числа N-1, где N — некоторое заданное число, а в счетчик 4 импульсов код числа L которое соответствует требуемому минимально необхо- имому времени измерения. Число выбирается из условия

Т Мам

Ь7/ — -- 1

Т где Т ц „- минимально необходимое время измерения;

Т = — — период следования импуль-Ф у сов фиксированной частоты с шестого выхода процессора 1 на счетный вход счетчика 4 импульсов.

При этом триггеры 5-7 и 10-13, находятся в нулевом, а триггеры 8 и 9— в произвольном состояниях. Сигнал "1" с инверсного выхода RS-триггера 5 устанавливает триггер 14 в единичное состояние, а "0! с его прямого выхода через элемент И 20 запрещает счет импульсов в счетчике 2 импульсов, который сброшен сигналом от процессора 1.

В момент t (фиг.2 и 3) начала измерения процессор 1 вырабатывает на своем первом управляющем выходе сигнал "1", который переводит RSтриггер 5 в единичное состояние. Сигнал "1" с выхода RS-триггера 5 через элемент И 20 разрешает счет импульсов в счетчике 4 импульсов. Одновременно сигнал "0" с инверсного выхода RS-триггера 5 разрешает запись

"0" в триггер 14. Ближайшие после импульсы частот Г„ и (моменты

t „„и t„RS3

1383217 триггера 5 соответственно в триггеры 6, 12 и 7, 13. Если первым после момента t приходит импульс частоты (фиг.2), то первыми устанавливаются в единичное состояние триггеры

6 и 12. Переключение выходного сигнала триггера 6 из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 7 в триггер 9, разрешая запись "1" в триггер

11. Ближайший импульс частоты f (момент t ), кроме записи "1" в триггеры 7 и 13, записывает "1" в триггер 11, "1" с выхода которого через элемент И-15 разрешает прохождение импульсов частот f, и f соответственно через элементы И 18 и 19 на счетные входы счетчиков 2 и 3 импульсов. Одновременно переключение выходного сигнала триггера 13 из "0" в "!" через элемент И 17 записывает

"0" в триггер 14, который через элемент И 20 сбрасывает в "0" счетчик 4 импульсов, и удерживает его в этом состоянии до момента окончания измерения (момент t „ ). Переключение выходного сигнала триггера 7 из "0", в

"1" записывает " 1" в триггер 8, "1" с выхода которого удерживает триггер 10 в нулевом состоянии в течение данного измерения. При равенстве одного из подсчитываемых в счетчиках

2 или 3 импульсов количеств импульсов частот f, или f< заданному числу N-1 (момент и ) в нем срабатывает схема сравнения и на его выходе появляется

"1", которая через элемент И 16 сбрасывает RS-триггер 5, сигнал "0" с выхода которого через элемент И 20 блокирует счетчик 4 импульсов на время между измерениями. Ближайшие после момента й, импульсы частот fi и f записывают "0" в триггеры 6, 12 и 7, 13, а ближайший импульс частоты f g (момент t «), следуияпий после ближай mего с момента tp импульса частоты f,. (момент t „,,), записывает "О" в триггер 11. входы счетчиков 2 и 3 импульсов. Процессор 1 считывает содержимое счетчиков 2 и 3 импульсов и производит

Переключение BbL opHoro сигнала 50 триггера 11 из " 1" в "0" через элемент ИЛИ 15 свидетельствует об окончании счета импульсов, а "0" с выхода элемента ИЛИ 15 запрещает про- . хождение импульсов частот f и f через элементы И 18 и 19 на счетные

55 необходимые вычисления из соотношения где N и И, — содержимое счетчиков 2

С1 и 3 импульсов, соответственно, по окончании счета.

Если первым после момента t о приходит ближайший импульс частоты f < (фиг.3) то первым устанавливаются в единичное состояние триггеры 7 и 13 (момент tä ) . .Переключение выходного сигнала триггера 7 из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 6 в триггер 8, а ближайший импульс частоты f,1 (момент t н,), кроме записи

"1" в триггеры 6 и 12, записывает "1" с выхода триггера 7 в триггер 10, и II

: 1 с выхода которого через элемент

ИЛИ 15 разрешает счет импульсов обеих частот. Переключение выходного сигнала триггера 12 через элемент И

17, записывая "0" в триггер 14, тем самым блокирует счетчик 4 импульсов.

Переключение выходного сигнала триггера 6 из "0 í "1"1 записывает "1" в триггер 9,- "1" с выхода которого удерживает в течение всего измерения триггер 11 в нулевом состоянии, Далее устройство работает так же, как и в предыдущем случае, за исключением того, что ближайший после момента.,, импульс частоты f, (момент

t >1) записывает "0" с выхода триггера 7 в триггер 10, переключение выходного сигнала которого из 1 в "0 приводит к такому же изменению состояния элемента ИЛИ 15, как рассмотрено вышее.

При отсутствии хотя бы одной из частот f„ а f< сигнал "0 с выхода соответственно триггеров 12 и 13 блокирует элемент И 17. Триггер 14 остается в единичном состоянии и разрешает дальнейший счет импульсов счетчику 4 импульсов. При равенстве подсчитываемого в счетчике 4 импульсов количества импульсов частоты f числу

I. в нем срабатывает схема сравнения и на выходе появляется "1", что свидетельствует об окончании измерения.

Дальнейшее считывание содержимого

, счетчиков 2 и 3 импульсов необязательно, так как при отсутствии одной

1383217

Формула изобретения p )Fl . АФ + Ю

<Рад. 8

7ст

4Ри8.7

Составитель Н.Федоров

Техред А. Кравчук

Редактор Н.Тупица

Корректор С.йекмар

Заказ 1290/41 Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 из частот измерение частоты следования импульсов или отношения двух частот не имеет смысла. При обнаружении отсутствия хотя бы одного из входных сигналов процессор 1 выдает сигнал "Сброс", который устанавливает схему. измерения в исходное состояние.

Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивая те же воэможнос-10 ти, что и известное, позволяет расширить его функциональные возможности, что особенно ценно в различных универсальных испытательных и измерительных системах. 5

Устройство для измерения отношения частот двух сигналов по авт. св. 20

¹ 1308919, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены третий счетчик импульсов, третий и четвертый элементы 25

И, седьмой, восьмой и девятый триггеры, причем дополнительные второй и третий управляющие входы процессора соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого триггеров и с входами третьего элемента И, дополнительные четвертый управляющий вход, шестой, седьмой управляющие выходы и шина данных — соответственно с сигнальным выходом, входом записи данных, счетным входом и информационны ми входами третьего счетчика импульсов, вход разрешения счета которого подключен к выходу четвертого элемента И, С-входы седьмого и восьмого триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а их D-входы объединены с входом чет9 вертого элемента И и выходом RS-триггера, инверсный выход которого подключен к S-входу девятого триггера, при этом выход девятого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, С-вход — с выходом третьего элемента И, а D-вход — с общей шиной.