Способ сличения частот и устройство для его осуществления

 

(Я) 50 61 R 23/00 G

ОЙКСАБЛЕ БЗОБРЖХЕИП

K ЙА П ".НТУ

ЛЗЗФУВПВВЮЮЖМЮ А:Юййа :

Комитет Российской Федерации ио иатеитам и тозаримм Знакам (О) а8609Е/Д (22) 29Л 190 (48) 30.12.93 Бол. Мю 47-48 (71) Серпуховское высшее военное командно-инженерное училище ракетных войск имЛенинского комсомола (72) Крехов И.В. Крехов B.E. (УЗ) Крехов Игорь Викторович; Крехов Виктор Ев(54) СПОСОБ СЛИЧЕНИЯ ЧАСТОТ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ Ет О ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) г1рименение: изобретение относится к цифр вым нзмеоениям и может быть итапьзовано в цифровых измерительных приборах л системах контроля. Сущность изобретения; устройство содержит ши Q эталонной частоты, формнроватепи импульса кл!очи, счетчики импульсов, выходные шинь шину измеряемой частоты, инвертор, тритеры, элементы задержщ шину управления. узел управленю выпогяенный на триггере с соответствующими связямк 2 сп.ф — лы, 2 ил.

2005302

35

Изобретение относится к цифровым измерениям и может быть использовано в импульсной технике, например, в цифровых измерительных приборах и системах контроля.

Известен способ измерения длительности периодических импульсов, который основан на переходе к низкой частоте, а затем сравнивают путем совпадений импульсов измеряемой и опорной последовательностей временные интервалы, в пакетах совпадений ищут центральные импульсы путем определения моментов перехода передних фронтов сравниваемых импульсов и их задних фронтов. Ilo центральным импульсам соседних пакетов определяют длительность импульсов. Такой способ описан в (1), Недостаток способа а его низких надежности и точности измерения длительности импульсов при невозможности измерять частоту без усложнения операций способа.

Низкая надежность и точность объясняются тем, что в способе не предусмотрены операции исключения импульсов квантования при совпадениях импульсов сравнения как в начале, так в конце пакетов совпадений.

В результате длительность пакетоа совпадений вероятностна и поиск центральных импульсов пакетов, хотя и усредняет несколько погрешность измерения, но не может повысить точность выше тех пределоа. которые определены погрешностью длины пакетов совпадений. Импульсы квантования при совпадениях увеличивают плотность шума, а значит, и вероятность ошибок такого способа.

Известен способ сличения частот, который описан в (2), Способ основан на подсчете импульсов измеряемой и стандартной частот ао временном интервале, для формирования границ которого используют выделенные одинаковые по порядку импульсы в последовательно идущих пакетах импульсоа совпадений, образуемых при сравнении во времени импульсов измеряемой и стандартной частот, причем оценку частоты производят по длительности измеренного временного интервала. а о длительности им. пульсов измеряемой частоты, очевидно, мОжно судить по длине пакета импульсов совпадений.

Если допустить, что таким способом. можно оценить и частоту импульсов и дли1åëüHoñTü импульсов, то точность и надежность такой оценки весьма низкие, поэтому недостаток способа — в нерешенности указанного компромисса. Это объясняется тем, что происходит квантование импульсов совпадения по амплитуде. Шум от квантования, являющийся следствием урезанных по амплитуде импульсов, приводит к неопределенности границ пакетов импульсов совпадений при совпадениях сравниваемых импульсов со стороны фронта и среза и последующем пороговом сравнении. Снижение отношения энергии всего пакета к энергии шума увеличивает вероятность ошибки от пропуска или ложного появления импульсов в пакете совладений особенно в начале и конце пакета. На практике известный способ реализуют лишь для оценки ча- стоты, а длительность импульсов не оценивают, исключая пакеты совпадений из рассмотрения, нап ример, так, как это сделано в устройстве, которое описано в (3). В этом устройстве пакеты совпадений исключены одновибратором, длительность генерируемого импульса которого превышает максимальную длительность всего пакета с гарантией.

Таким образом в известном способе низкая точность и надежность не обеспечивает воэможности измерения частоты и длительности измеряемых импульсов одновременно.

Недостатки существующего способа наглядно видны из формул, которые характеризуют критикуемые качества операций способа. Методическую погрешность определения частоты Л 1»„которая обусловлена квантованием по уровню при совпадениях, т.е, в обоих концах пакетов совпадений, находят по формуле

A xx =—

1й fî где

К = Ц вЂ” 1! . ти =((То Т») о <х>

<о + » причем To — Т» пс

В этих формулах обозначено:

f» — измеряемая частота импульсов с периодом Тх, fo — стандартная (опорная) частота импульсов с периодом To, K — количество импульсов в начале и в конце пакета совпадений, определяющих инструментальную погрешность от квантования импульсов по амплитуде при том. что счет будет начат с 1-го импульса первого пакета, а закончен íà J-м импульсе второго пакета;

Ь, — интервал времени между выделенными одинаковыми по порядку импульсами соседних пакетов совпадений; то — длительность импульсов опорной частоты;

xx — длительность импульсов измеряемой частоты;

2005302

2 пс

Роас =е пс — количество импульсов в пакете совпадений, Полная вероятность ошибки Рош,, определяющая надежность. определяется согласно теории оптимального приема, приблизительно из соотношения:

0с ошс " Е 4 Нос т,е. не зависит от формы сигнала, а зависит лишь от энергии Ос сигнала (пакета импульсов совпадений) и плотности шума N, определяемой в пакетах импульсов совпадений ненадежными импульсами K.

Используя формулы суммы ряда, находит для пакета импульсов совпадений: а,-2(Т.-Т,)(1+2+3+ ...+ )4 ос 2(То — ТхХ1 + 2 + 3 + " + K) =

nñ

В теории совпадений при определении временного положения импульсов доказано: максимальная надежность и точность будет при равенстве длительностей сравниваемых импульсов, поэтому в дальнейшем r оложим, что о =tx =г °

Тогда

4 к" 46 хс

„г

Таким образом надежность и точность определяютСя длиной всего пакета и соотношением количества импульсов в ием и между пакетами. Принятие решения здесь связано с необходимостью ожидания конца пакета и начала следующего пакета, т.е. с энергией всего пакета, Поскольку энергия пакета не учитывает форму сигнала и при операции двухстороннего совпадения импульсов сравнения приводит к квантованию по амплитуде импульсов результата совпадений в обоих концах пакетов импульсов совпадений, то стоит задача учесть форму сигнала так, чтобы избавиться от квантования импульсов до таких пределов, чтобы болев определенно принимать решение хотя бы в одном из концов пакетов импульсов совпадений.

Один из вариантов способа-прототипа реализован в устройстве для сличения час- тот (41. В этом устройстве реализованы все операции способа, однако выделенные полные опо >ны< импульсы физически ь устройстве ие присутствую .

Устройство для сличения частот, реализующее способ-прототип, содержит счет5 ный триггер, шину эталонной частоты, шину измеряемой частоты, первые формирователь, ключ, счетчик и выходную шину, вторые формирователь, ключ, счетчик и выходную шину, шины эталонной и измеря10 емой частот подключены соответственно к входам первого и второго формирователей, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго ключей, выходы которых годклачены

15 соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков, разоядные выходы которых подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, причем введены

О-триггер, одновибратор, третий и четвер20 тый счетчики и шина управлечия, подключенная к входам установки счетного триггера и одновибратора, выход;оторого подключен к входам сброса первого, второго и третьего счетчиков и к входу установки

25 четвертого счетчика. счетный вход которого подключен к прямому выходу D-триггера, инверсный выход и вход сбросз которого подключены к входу разрешения третьего счетчика. выход которого подключен к входу

30 установки D-триггера, синхровход и информационный вход кот рого подключен соответственно к выходам первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к выходу четвертого счетчика и к счетному

35 входу счетного триггера, выход которого подключен к входу запуска одновибратора, счетный вход третьего счетчика подключен к выходу первого ключа.

Общими признаками известного спосо40 ба и рассматриваемого является то, что эти способы основаны на подсчете отселектированных по частоте импульсов измеряемой и эталонной частот во временном интервале, для формирования границ кото45 рого используют выделенные, одинаковые по порядку импульсы в последовательно идущих пакетах импульсов совпадений, образуемых при сравнении во времени импульсов отселектированных измеряемой и

50 эталонной частот, операцию сравнения проводят относительно фронта импульса эталонной частоты, укладываемого в интервале сформированных по фронту и среду импульсов измеряемой частоты.

55 Общими признаками известного устройства (4) и рассматриваемого следует считать наличие первого D-триггера, узла управления, шины управления, шины эталонной частоты, шины измеряемой частоты, первого формирователя, ключа, счетчика и

2005302 выходной шины, вторых формирователя, ключа, счетчика и выходной шины, шины эталонной и измеряемой частот подключены соответственно к входам первого и второго формирователей, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго ключей, выходы которых подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков, разрядные выходы которых подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, синхровход и информационный вход первого D-триггера подключены соответственно к выходам первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к выходуузла управления, инверсный выход

D-триггера подключен к собственному входу установки в единицу.

Недостатком известного способа и устройства является то, что при повышенной точности и надежности, занижены их функциональные возможности, так как определяют только частоту, а параметры импульсов, например, длительность импульсов, не оценивают.

Недостаток этот объясняется тем, что операции способа гарантируют лишь большую определенность начала принятия решения, а окончание принятия решения назначается с гарантией и длится дольше, чем самая максимальная возможная длительность всего пакета совпавших импульсов. Отсюда следует невозможность измерения длительности импульсав, Кроме того, занижен диапазон измеряемых величин. Это объясняется тем, что заранее увеличенная длина, отводимая под пакет совпадений, не позволяет сократить межпакетный интервал, определяющий частоту импульсов.

Таким образом, недостатки связаны с неопределенностью соотношения количества импульсов в пакетах и между пакетами.

Операции способа-прототипа не обеспечивают точного определения количества импульсов в пакетах совпадений, хотя между пакетами точность повышена. Стоит задача избавиться от квантования импульсов совпадений до таких пределов, чтобы пакет импульсов совпадений не только определял частоту сигнала, но и его временные параметры.

Цель изобретения — расширение функциональныхх возможностей — достигается за счет вазможности определения как частоты, . так и длительности импульсов при сличении частот.

Цель связана с повышением точности определения количества импульсов в пакетах совпадений при сличении частот.

15.хода передних фронтов сравниваемых

20 импульсов, вводят операцию инвертирования импульсов измеряемой частоты и задер50

Цель достигается тем, что способ сличения частот основан на подсчете отселектированных по частоте импульсов измеряемой и эталонной частот ва временном интервале, для формирования границ которого используют выделенные, одинаковые по порядку импульсы в последовательно идущих пакетах импульсов совпадений, образуемых при сравнении во времени импульсов отселектираванных измеряемой и эталонной частот, операцию сравнения проводят относительно фронта импульса эталонной частоты, уклады ваемого в интервале сформированных l1o фронту и срезу импульсов измеряемой частоты, причем новым является то, что выделяют первый потенциал от полностью совпадающих импульсов путем определения момента взаимного пережки импульсов эталонной частоты, выделяют второй потенциал от полностью совпадающих импульсов инвертированной и задержанной последовательностей путем определения момента взаимного перехода передних фронтов полученных импульсов, формируют временной интервал для определения длительности импульсов измеряемой частоты путем подсчета импульсов эталонной частоты между фронтами обоих выделенных потенциалов, а временной интервал для сличения частот формируют путем подсчета импульсов обеих частот между фронтами первого и третьего выделенных потенциалов, причем третий выделенный потенциал образуется после второго аналогично первому.

На фиг. 1 изображены временные диаграммы, отражающие основные операции способа с учетом исходного состояния сразу после первого совпадения импульсов; на фиг. 2 — структурная схема варианта устройства для реализации способа с учетом известности моментов подачи сравниваемых частот в диапазоне несовпадений их импульсов, Исходное состояние перед измерением соответствует выполнению условий селекции сравниваемых импульсов при несовпадении импульсов, когда превышения одной из сравниваемых частот над другой известны и определены любым из известных способами селекции.

На временных диаграммах нэ фиг. 1а и фиг. 16 изображены импульсы близких измеряемой fx и стандартной fp частот лишь для случая fx > fo с соответствующими периодами следования Т», То и длитель2095302

«0

Дальнейшие операции способа следую- кения, т,е. одинаковый наклон (в геометриЩие. ческой интерпретации), то квантование по

После первого попадания переднего ЗО амплитуде при таком сравнении практичефронта импульса ro стандартной частоты ски исключается. костями сравниваемых импульсов т» и то, которые сформированы, например, трапецеидальными. Импульсы на этих диаграммах изображены в положении сразу же после первого их совпадения, когда фрон импульса эталонной (стандартной) частоты только первый раз определил фронт импульса измеряемой частоты, т.е. изображен первый такт цикла измерения.

В качестве примера можно допустить, что несовпадение импульсов начато после селекции импульсов, когда f> > fo и импульсы то Отстают От импульсОв ту приблизительно на полпериода. Этого можно достичь аппаратным способом с использованием селекторов, а также программным способом. Для установления исходного состояния и определения начала цикла измерения, изображенного на фиг. 1а и фиг, 16, программным способом можно, например, использовать бытовые компьютеры, которые имеют порт ввода-вывода. Например, для бытового компьютера БК-0010 можно написать следующую программу установления исходного состояния двух последовательностей импульсов (программа написана на языке "АСЕМБЛЕ Р"): в интервал длительности импульса гх измеряемой частоты получают первый выделенный потенциал, что изображено на фиг.

1s. Ввиду близости сравниваемых частот

5 разность их периодов To — Тх будет, как правило, гораздо меньше длительности < импульсов измеряемой частоты, поэтому фронты последующих импульсов эталонной частоты будут и дальше попадать в интервал

10 r с некоторым сдвигом, определяемым этой разностью То — Тх. В конце интервала т, фронт импульса ro эталонной частоты начнет пересекать сред импульса r,, что затрудняет пороговое принятие решения по

15 урезанному по амплитуде импульсу результата сравнения, поэтому такое решение в предлагаемом способе не применяется.

Указанные обстоятельства обьясняют тот факт, что первый выделенный потенциал ос20 тается неизменным до конца цикла измерения - независимо от дальнейшего совпадения или несовпадения импульсов т, и r> . Поскольку выделение первого потенциала происходит при сравнении фрон25 тов импульсов ro и rx, которые в результате предварительного формирования должны иметь равную скорость их изме2005302

tx Паоло Tx) а тоц nppq ТО

Поскольку период Тх еще не определен, то необходимо дальше продолжить операции сличения частот. На фиг. 1з изображены импульсы измеряемой частоты. которые вновь образованы после выделения второго па- 35 тенциала. Такое разделение необходимо для расширения функциональных возможностей способа, т.е. возможности не толька закончить измерение неизвестной частоты, но и последующей возможности вернуться к 40 оценке длительности t» измеряемых параметров импульсов.

После выделения первого потенциала начинают сравнивать задержанные импульсы tp эталонной частоты с инвертированными импульсами tx измеряемой частоты, которые изображены на фиг. 1г. В частности. на фиг. 1 изображены импульсы, которые при проведении с ними различных операций имеют задержку, равную нулю, что в реальных устройствах не имеет места, поэтому операция задержки нужна для ликвидации эффекта гонок и риска при практической реализации.

Таким образом, в частности, сравнивают импульсы, которые изображены на фиг.

1д, Сравнение ведут также по фронтам, как и при выделении первого потенциала; Как только фронт задержанного импульса t, перейдет фронт инвертированного импульса tx, то выделяют второй потенциал, который изображен во времени на фиг. 1е.

В результате выделения первого и второго выделенных потенциалов образуется интервал времени оценки тоц длительности импульсов тх, что отражено на фиг. 1ж.

Количество импульсов nppq эталонной час таты, попавших в интервал t», определяет длительность импульсов tx по формуле

Для определения измеряемой частоты

fx и. соответственно, ее периода Т» после выделения второго потенциала ждут нового первого попадания переднего фронта импульсов го эталонной частоты в интервал длительности импульса t» измеряемой частоты со стороны его фронта. В результате выделяют третий потенциал, который изображен на фиг. 1и. Третий выделенный потенциал относительно начала первого выделенного потенциала определяет интервал измерения Ь. Количество импульсов по эталонной частоты и п» измеряемой частоты, попавших в интервал t>, определяют частоту fx или период Т, измеряемой частоты.

Полученный интервал измерения t> отображен на фиг. 1к.

Измеряемую частоту или период определяют из равенства поТо — пхТх - То — Тх.

Откуда для сличаемой частоты fx находим: тх - (пх-+ (То - Тх)тх)— то по

Отсюда абсолютная погрешность сличения, обусловленная нестабильностью фронтов, определяется остаточным членом этого выражения:

То Тх 1 х fxfo =—

no Яу

На фиг. 1 измерительный интервал можно выразить так: си - поТо.

Тогда находим по т. - — т.. по + 1

Поскольку tpq onределяет t», а t определяет

Тх, находим:

Фо» Tx .Îàîö

tx х ти по

Все приведенные формулы справедливы не только для случая, который изображен на фиг. 1 для f» > fo при сравнении по фронтам, но и дпя f» < fo при сравнении по срезам импульсов. Таким образом, абсолютная погрешность сличения частот в К раз меньше, чем в прототипе, благодаря чему стало возможным оценивать параметры импульсов сличаемой частоты с практической определенностью, хотя и при введенных ограничениях, Однако введенные ограничения по селекции не снижают ценности способа, так как на практике часто априорно известны величины частот, которые надо уточнить.

Устройство для осуществления способа, структура которого изображена на фиг. 2, содержит шину 1 эталонной частоты, формирователь 2 импульсов эталонной частоты, ключ 3, счетчик 4, выходную шину 5, шину 6 измеряемой частоты, формирователь 7 импульсов измеряемой частоты, ключ 8, счетчик 9, выходную шину 10, инвертор 11, первый О-триггер 12, элемент 13 задержки на палпериода эталонной частоты, шину 14 управления, узел 15 управления, который, в частности, выполнен D-тригерром, который имеет элемент И на входе О. элемент 16 задержки, ключ 17, второй О-триггер 18, ключи 19 и 20, третий 0-триггер 21, ключ 22, счетчик 23, выходную шину 24.

Шина 1 эталонной частоты подключена к входу формирователя 2, выход которогЬ через ключ 3 соединен с входом счета счетчика 4, выход которого подключен к выходной шине 5. Шина 6 измеряемой частоты подключена к входу формирователя 7, выход которого через ключ 8 соединен с вхо13

2005302 дом счета счетчика 9, выход которого подключен к выходной шине 10. Синхровход и информационный вход первого 0-триггера

12 подключены соответственно к выходам ключей 3 и 8, вторые входы которых подключены к выходу узла 15 управления, который выполнен на основе 0-триггера с элементом

И на входе, первый вход которого через элемент 13 задержки соединен с выходом формирователя 7, второй вход элемента И узла 15 управления соединен с шиной 14 управления и с входом установки в ноль

0-трипера узла 15, синхровход которого подключен к выходу. формирователя 2. Выход ключа 8 через инвертор 11 и первый вход и выход ключа 17 соединен с входом D

0-триггера 18. синхровход которого через элемент 16 задержки соединен с выходом ключа 3. Второй вход ключа 17 подключен к выходу первого 0-триггера 12 и вторым входам ключей 19 и 22. Выход ключа 8 через первый вход и выход ключа 20 соединен также с входом 0 0-триггера 21, синхровход которого подключен к выходу ключа 3 и синхровходу счетчика 23, выход которого подключен к выходной шине 24. Инверсный выход 0-триггера 18 через первый вход и выходключа 19 соединен с входом разрешения счета счетчика 23, а инверсный выход

0-триггера 21 через первый вход и выход ключа 22 соединен с входом разрешения счета счетчиков 4 и 9. Прямой выход 0-триггера узла 15 соединен также с входами установки в ноль всех триггеров 12, 18, 21 и счетчиков 4, 9, 23 устройства. Инверсные выходы триггеров 12, 15, 18, 21 подключены к собственным входам установки в единицу.

Ключи 3, 8, 17, 19, 20, 22 могут быть выполнены элементами И. Выходная шина 24 служит для оценки длительности импульсов сличаемой частоты.

В исходном состоянии импульсы с шин

1 и 6 соответственно через формирователи

2 и 7 поступают на первые входы ключей 3 и 8, Однако на выходах ключей 3 и 8 импульсы отсутствуют. Так как на шине 14 управления действует запрещающий низкий потенциал логического нуля, то на выходе узла 15 управления тоже действует ноль. В результате нулевого потенциала на выходе узла 15 управления триггеры 12, 18, 21 и счетчики 4, 9, 24 находятся в нулевом исходНОМ СОСТОЯНИИ.

Устройство работает следующим образом.

Как только на шине 14 управления появится разрешающий потенциал, который возникает лишь при предварительной селекции измеряемой частоты, например, когда f» > fo. сформированные по фронтам и

55 срезам импульсы от формирователей 2 и 7, т.е. импульсы длительностью то и t действуют на входы 0-триггера С и 0 узла 15, причем импульсы т» поступают на вход 0 с задержкой элемента 13 на подпериода То частоты fo. Однако это не вызывает Изменения состояния D-триггера узла 15 до тех пор, пока не произойдет совпадения импульсов то и задержанных импульсов тх, т.е. хотя бы частотного перекрытия сравниваемых импульсов по длительности, В результате такого предварительного совпадения любых из импульсов совпадения D-триггер узла 15 блокируется в единичном состоянии благодаря действию блокирующей связи с его инверсного выхода на собственный вход установки в единицу. Следовательно, дальнейшее функционирование всех узлов устройства становится возможным при выполненных таким образом условиях селекции, т,е. f» > fo, и импульсы сравниваемых частот не совпадают.

Как только фронт сформированного формирователем 2 импульса то догонит фронт сформированного формирователем 7 импульса t», начинается совпадение этих импульсов, После первого же попадания фронта импульса to от формирователя 2 в интервал длительности импульса т» от формирователя 7 срабатывает 0-триггер 12 и самоблокируется в единичном состоянии. В результате этого инвертированные импульсы t„от инвертора 11 проходят через ключ

17 на вход D-триггера 18, а через ключи 19 и 22 будет подан разрешающий потенциал на входы Т соответственно счетчиков 4, 9 и

23, которые начинают подсчет импульсов обеих астот соответственно. D-триггер 18 и

0-триггер 21 остаются в этом случае в нуле, так как фронт задержанного импульса то от элемента 16 отстает от фронта инвертированного импульса «» на выходе ключа 17, а ключ 20 заперт нулевым потенциалом 0-триггера 18. Взаимодействие фронта и среза сравниваемых импульсов исключается блокировкой D-триггера 18 и задержкой элемента

16 перед срабатыванием 0-триггера 18, Как только фронт импульса эталонной частоты попадает первый раз в интервал длительности инвертированных импульсов, опередив их фронт, сработает 0-триггер 18 и самоблокируется в единице до следующего начала цикла работы, В этом случае закрывается ключ 19 и открывается ключ 20. В результате этого счетчик 23 прекращает счет, а на шине 24 будет зафиксировано количество импульсов в пакете импульсов совпадений для последующей оценки тельности импульсов т». На выходе

2005302

Формула изобретения

1. Способ сличения частот, основанный на подсчете отселектированных по частоте импульсов измеряемой и эталонной частот

so временном интервале, для формирования границ которого используют выделенные, одинаковые по порядку импульсы в последовательно идущих пакетах импульсов совпадений, образуемых при сравнении во времени импульсов отселектированных измеряемой и эталонной частот, операцию сравнения проводят относительно фронта импульса эталонной частоты. укладываемого в интервале сформированных по фронту и срезу импульсов измеряемой частоты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, импульсы измеряемой последовательности формируют таким образом, что их фронты и срезы имеют одинаковую скорость нарастания и спада, выделяют первый потенциал от полностью совпавших импульсов путем определения момента взаимного перехода передних фронтов сравниваемых импульсов, вводят операцию инвертирования импульсов измеряемой частоты и задержки импульсов эталонной частоты, выделяют второй потенциал от полностью совпавших импульсов инвертированной измеряемой и задержанной эталонной последовательностей путем определения момента взаимного перехода передних фронтов полученных импульсов, формируют временно интервал для определения длительности импульса

0 измеряемой частоты путем подсчета импульсов эталонной частоты между фронтами обоих выделенных потенциалов, а временной интервал для сличения частот формируют путем подсчета импульсов обе45 их частот между фронтами первого и третьего выделенных потенциалов, причем третий выделенный потенциал образуется после второго аналогично первому.

2. Устройство для сличения частот по

50 ча 20 образуются импульсы сличаемой последовательности, которые начинают сравниваться с эталонными импульсами по фронтам на 0-триггере 21. 0-триггер 21 остается пока в нуле, а счетчики 4 и 9 продолжают считать импульсы сравниваемых частот, что объясняется тем, что фронт импульсов t с выхода ключа 3 уже опередил срез импульса tx, но еще отстает от фронта последующего импульса r> с выхода ключа

8 через ключ 20.

Как только фронт импульса эталонной частоты выйдет из интервала паузы между импульсами сличаемой частоты и попадает в интервал длительности импульсов тх, произойдет срабатывание 0-триггера 21, который также самоблокируется в единице, а потенциалом нуля на инверсном его выходе будет закрыт ключ 22, на выходе которого образуется нулевой потенциал; В результате этого прекращается счет импульсов счетчиками 4 и 9, на выходных шинах 5 и 10 которых зафиксирован код измерительного интервала t> для оценки сличаемых частот и последующего вычисления длительности импульсов тх.

С самоблокировкой 0-триггера 21 произойдет схем результата измерений с шин

5, 10 и 24 и на шине 14 управления может быть установлен потенциал нуля для приведения всего устройства через узел 15 управления в исходное нулевое состояние, а цйкл работы устройства может быть повторен аналогично описанному.

Технико-экономическая эффективность способа и устройства. состоит в том, что наряду с оценкой частоты оценивается и длительность импульсов сличаемой частоты с такой же высокой точностью и надежностью, как и оценка частоты в прототипе, в котором оценка параметров импульсов была невозможна. Таким образом, предложенный способ может иметь самостоятельное значение и новое его применение, Это доказывается тем, что для оценки длительности импульсов сличения частот временной интервал для сличения частот путем выделения третьего потенциала не фиксируют, а в устройстве счетчики 4, 9, ключи 20, ?2 и триггер 21 не используют, 5

20 (56) Авторское свидетельство СССР

М 1287095, кл, G 04 F 10/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

N. 482693, кл. 6 01 R 23/00, 1975.

"Измерительная техника", 1983, М 7, с, 50, рис. 2.

Авторское свидетельство СССР

M 1659894, кл. 6 01 и 23/00, 1989, и. f. содержащее первый О-триггер, узел управления. шину эталонной частоты, шину измеряемой частоты, первые формирователь импульсов, ключ, счетчик импульсов и выходную шину, вторые формирователь импульсов, ключ, счетчик импульсов и выходную шину, шины эталонной и измеряемой частот подключены соответственно к входам первого и второго формирователей импульсов, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и

2005302

18 второго ключей, выходы которых подключены соответственно к счетным входам первого и второго счетчиков импульсов, разрядные выходы которых подключены соответственно к первой и второй выходным шинам, С-вход и D-вход первого Отриггера подключены соответственно к выходам первого и второго ключей, вторые входы которых подключены к выходу узла управления, инверсный выход первого Отриггера подключен к собственному входу установки в "1", содержащей третий счетчик импульсов, счетный вход которого подключен к выходу первого ключа, первый вход узла управления подключен к шине управления, выход узла управления подключен к входам установки в "0" первого, второго и третьего счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном упрощении устройства, введены третья выходная шина, второй, третий D-триггеры, четыре ключа с третьего по шестой, инвертор, первый и второй ,;. элементы задержки, а узел управления выполнен в виде О-триггера с элементом И на входе О, причем выходом узла управления является прямой выход О-триггера, инверсный выход которого подключен к собственному входу установки в "1", а первый вход элемента И, второй вход элемента И, С-вход и вход установки в "0"

О-триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым входами узла управления, причем второй вход узла управления через первый элемент задержки соединен с выходом второго формирователя, первый вход узла управления подключен к четвертому входу узла управления, третий вход которого подключен к

5 выходу первого формирователя им,ульсов, выход узла управления подключен к входам установки в "0" первого, второго и третьего О-триггеров, выход второго ключа через инвертор и первый вход и выход

10 третьего ключа подключен к D-входу второго D-триггера, а через первый вход и выход четвертого ключа подключен к D-входу четвертого D-триггера. второй вход четвертого ключа подключен к прямому выходу

15 второго О-триггера, второй вход третьего ключа подключен к прямому выходу первого 0-триггера и к вторым входам пятого и шестого ключей, первые входы которых подключены соответственно к иьзерсным

20 выходам второго и третьего О-триггеров, входы установки в "1" которых подключены соответственно к инверсным выходам второго и третьего О-триггеров, выход шестого ключа подключен к входам разреше25 ния счета первого и второго счетчиков импульсов, выход шестого ключа подключен к входу разрешения счета третьего счетчика импульсов, выход первого ключа

30 подключен к С-входу третьего О-триггера и через второй элемент задержки к С-входу

N Н второго D-триггера, выход установки в первого О-триггера подключен к выходу узла управления, а разрядные выходы третьего счетчика импульсов подключены к 5 третьей выходной шине. е е е е ° б

° ° е °

° е ° °

° е

Ф . е.

Л .. ° е е 4 ° л е е

° е : ° г : е ю