Устройство для определения отношения двух частот следования импульсов

(11) 550590 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополните к авт. свид К 23 22) Заявлено 25.06.75 (21) 2148868/21 51) М. К ем зачвкис присоеди23) Приоритет Государственный комит Совета Министров ССС 3) УДК 621,317.7(088,8) убликовано 15.03.77, Бюллетеньта опубликования описания 07.04.7 о делам нзобрете н открытий 72) Автор изобретения Л. Мине(71) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ ЧАСТОТ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВт получить астот (нальной дроизмерения чность вшсна, одустановки точности. ределення Изобретение относится к области вычислительной и импульсной техники и может быть использовано, например, для поддержания точного отношения частот генераторов или для периодического контроля этого отношения.Известны устройства для определения отношения двух частот, основанные на подсчете количества импульсов высокочастотного сигнала за один или несколько периодов низкочастотного сигнала.Это устройство содержит два суммирующих счетчика, Один нз которых мо"кет быть выполнен в виде десятичного счетчика. Одна из частот (делимая) поступает через ключ на суммирующий вход первого из счетчиков, а другая частота (делитель) - на вход второго счетчика. Первый счетчик считает число периодов одной частоты за целое число периодов другой частоты, устанавливаемое на втором счетчике и выбираемое для удобства кратным 10 1. Известное устройство не позволяеточного значения отношения двух чпример, в виде целой части и правиби). За счет увеличения времени(т, е. числа периодов делителя) тоэтих устройствах может быть новьнако это требует предварительнойвремени счета и не дает абсолютнойС целью повьппеня точности оп отношения предлагаемое устройство, содержащее два основных счетчика, нодклю енные первыми входами к выходам первого основного счетчика, последовательно соединенными 5 блоком памяти н логическим элементом, связанным со вторым основным счетчиком, двумя дополнительными счетчиками, вторым элементом И, подключенным к выходам второго основного счетчика, последовательно соединен ными третьим элементом И и двумя триггерами, последовательно соединенными дополнительным ключом и элементом ИЛИ, причем выход первого элемента И подключен ко второму входу второго триггера, выход которого 15 связан со входом дополнительного ключа, совторым входом первого триггера и с ьторым входом логического элемента, третий вход которого подключен ко входам дополнительных счетчиков и к выходу второго элемента И, 20 причем второй вход первого дополнительногосчетчика подключен ко второму входу второо основного счетчика, выход элемента ИЛИ - со вторым входом первого основного счетчика, второй вход элемента ИЛИ через второй ос новной ключ связан с одним входом третьегоэлемента И, второй вход которого соединен с первым входом первого основного ключа, второй вход которого подключен ко второму входу второго основного ключа и к выходу пер вого триггера.Сущность изобретения заключается в том, что определение отношения частот производится от одного совпадения импульсов измеряемых частот до другого совпадения импульсов этих же частот с последующим делением зафиксированных числе одно на другое. Ьремя определения зависит от соотношения частот ), и ). Если частоты кратны одна другой, то измерение производится за один период меньшей частоты. Если частоты не кратны, но выракены целыми числами колебаний в секунду, то время определения равно 1 с. Если яе частоты выражены дробными числами, то это время определяется наименьшим общим кратным знаменателей. На чертеже представлена блок-схема устройства.Ьход 1 большей частотысоединен со входом элемента И 2 и ключа 3, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 4, параллельные выходы которого соединены с элементом И 5. Вход б меньшей частотычерез ключ 7 и элемент ИЛИ 8 соединен с вычитающим входом счетчика 4, а также с суммирующим входом реверсивного счетчика 9, параллельные выходы которого соединены с входами элемента И 10, Выход элемента И 10 соединен с входом счетчика 11 и цепью установки нуля счетчика 12, вход которого через ключ 13 соединен со входом 14 устройства. Выход элемента И 2 соединен со входом триггера 15, выход которого соединен с управляющим входом ключа 13, с триггером 16 и со входом логического элемента 17. Второй вход элемента 17 соединен с выходом элемента И 1 О, параллельные входы элемента 17 соединены с выходами счетчика 9, а выходы элемента 17 - с блоком памяти 18. Выход элемента И 5 соединен с цепью установки нуля триггера 16, Выход ключа 13 соединен с вычитающим входом счетчика 9 и через элемент ИЛИ 8 - с вычитающим входом счетчика 4.Работает устройство следующим образом.Б исходном состоянии в счетчике 11 записано значение 1, все остальные счетчики и триггеры находятся в нулевом состоянии. Частоты 1 и , поступают соответственно на входы 1 и б, однако не проходят через закрытые ключи 3 и 7. В момент символов частот и , сигнал с выхода элемента И 2 переводит триггер 15 в единичное состояние и последний разрешает своим потенциалом прохождение сигналов через ключи 3 и 7, Сигналы частоты , через ключ 3 начинают поступать на суммирующий вход счетчика 4, а сигналы частоты ) через ключ 7 поступают на суммирующий вход счетчика 9 и через элемент ИЛИ 8 - на вычитающий вход счетчика 4.Так продолжается до следующего совпадения символов частот )"1 ина элементе И 2. Сигнал с элемента И 2 переводит триггер 15 в нулевое состояние, при этом триггер 16 переходит в единичное состояние. Потенциал с50 55 60 65 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 выхода триггера 15 запрещает нрохояденис сигналов через ключи 3 и 7. 1 этому моменту в счетчике 4 записано делимое, пропорциональное разности частот , - , а в счетчике 9 - делитель, пропорциональный частоте . Сигнал с триггера 16 запрещает работу триггера 15, открывает ключ 13 и переписывает содержание счетчика 9 в блок памяти 18.Далее производится операция деления. Сигналы некоторой частоты ) 1 в качестве которой может быть использована, например, частота , илп сигналы постороннего высокочастотного генератора) через ключ 13 поступаюг на выгпггающий вход счетчика 4. 11 редполоким, что ), - тогда счетчик 9 обнуляется раньше, чем счетчик 4. В момент нулевого состояния счетчика 12 сигнал поступает на счетчик 11 и одновременно на элемент 17, переписывая вновь из блока памяти 18 значение делителя в счетчик 9. Далее работа происходит аналогичным образом: импульсы со входа 14 через ключ 13 продолжают поступать на счетчики 4, 9 и 12, элемент И 10 фиксирует нулевое состояние счетчика 9 и т, д.Таким образом, деление содержимого счетчика 4 на содержание счетчика 9 производится путем последовательного вычитания делителя из делимого. Число таких вычитаний подсчитывает счетчик 11.Затем остаток в счетчике 4 оказывается меньшим, чем делитель, записанный в счетчике 9. При поступлении символов со входа 14 через ключ 13 первым обнуляется счетчик 4, Этот момент фиксирует элемент И 5, сигнал с выхода которого устанавливает нулевое состояние триггера 16. К этому моменту времени в счетчике 11 зафиксирована целая часть искомого отношения частот, в счетчике 12 - числитель, а в блоке 18 памяти - знаменатель дроби,Так, например, пусть в счетчике 4 записывается число К( - ), где К - коэффициент пропорциональности, а в счетчике 9 - число К. Тогда отношениеК(1 - л) 6КУ 2 У 2 однако поскольку в исходном состоянии в счетчике 11 записывается значение 1, то мы получаем искомое отношсние - ,У 2 Далее полученные результаты могут быть использованы в зависимости от цели измерения. Мояно вывести содержание счетчиков 11, 12 и блока памяти 18 на индикаторы, либо сравнить с эталонным значением и сигнал рассогласования подать на регулятор и т. д.Устройство автоматически и точно определяет отношение двух частот на входе, что, в свою очередь, по:воляет абсолютно точно поддерживать соотношение частот двух генераторов. В радиотехнических устройствах это позволяет существенно понизить паразптные излучения,550590 Формула изобретения Составитель П. Лягин Редактор Л. Попова Техред И, Карандашова Корректор А, Галахов1054Министров Заказ 624/13 Изд.284 ЦНИИПИ Государственного по делам из 113035, Москва, ПодписноеР Тираж комитета Совета бретений и открыт Ж, Раушская набд, 4/5 ипография, пр. Сапунов Устройство для определения отношения двух частот следования импульсов, содержащее два основньх счетчика, подклЕоченные первыми входами к ььходам двух основных ключей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности определения отношения, оно снабжено элементом И, подключенным к выходам первого основного счетчика, последовательно соединенными блоком памяти и логическим элементом., связанным со вторым основным счетчиком, двумя дополнительными счетчиками, вторым элементом И, подключенным к выходам второго основного счетчика, последовательно соединенными третьим элементом И и двумя триггерами, последовательно соединенными дополнительным ключом и элементом ИЛИ, причем выход первого элемента И подключен ко второму входу второго триггера, выход которого связан со входом допозн 1 гезьнОО ключа, со Вторым Входом 1 срвого триггера и с вторым входом логического элемента, т 1 эетй ВхОд которого подключен 1 О входам дополнительных счетчиков и к выходу 5 второго элемента И, причем второй вход первого дополшпельного счетчика подключен ко второму входу второго основного счетчика, выход элемента ИЛИ - со вторым входом первого основного счетчика, второй вход эле мента ИЛИ через второй основной ключ связан с одним входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с первым входом первого основного ключа, второй вход которого подключен ко второму входу второго ос новного ключа и к выходу первого триггера,Источник информации, принятый во внимание при экспертизе1. Аппаратура для частотных и временных 20 измерений, под ред. А. П. Горшкова, М.,Советское Радио, 1971,б.1 (прототип).