Преобразователь частоты следования импульсов в код

щ 364507 ОПИСАН-И 6 ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Сочиалистицеских Республикением заявки-с прис Государственный камитетСавета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий 3) Приоритет 621.317.761(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЪ СЛЕДОВАНИ ИМПУЛЬСОВ В КОДИзобретение относится к цифровои измерительной технике и может найти применение для точного измерения частоты в течение судного или нескольких ее периодов с представ- левием результата измерения в единицах частоты.Известно устройство, в котором код получают в результате подсчета счетчиком, сколько раз число, пропорциональное периоду измеряемой частоты, содержится в постоянном числе, Определяемом образцовой частотой и ее периодом 11.Однако это устройство обладает низким быстродействием.Известен также преобразователь частоты следования импульсов в код, содержащий счетчики, формирователь, последовательно соединенные генератор образцовой частоты и ключ, пруппы элементов совпадения, потенциальные входы которых подключены к разрядам первого счетчвка, импульсные - к разрядам второго и третьего счетчиков, а выход первой гру 1 ппы элементов совпадения соединен с основным входом второго счетчика 12.Однако у этого устройства низкое быстродействие.С целью повышения быстродействия преобразователь частоты следования импульсов в код снабжен последовательно соединенными блоком управления, вторым ключом, элемен 2том ИЛИ, триггером, третьим ключом и элементом задержки, выход которого соединен совторым входом элемента ИЛИ, а также делителем частоты, вход которого соединен с вы 5 ходом генератора образцовой частоты, а выход - со вторым входом второго ключа, причем второй вход третьего ключа связан с входом триггера и основным входом третьегосчетчикавторой вход триггера подключен квыходу второй группы элементов совпадепия,первый вход блока управления соединен с выходом формирователя, второй вход - с выходом первого счетчика, а второй выход - совторым входом первого ключа, выход которо 15 го соединен с основным входом входом первого счетчика,На чертеже представлена структурная схема преобразователя.Преобразователь состоит из формировате;о ля 1, устройства 2 управления, ключей 3, 4 и5, генератора 6 образцавой частоты, делителя7 частоты импульсов, триггера 8, элемента 9задержки, элемента ИЛИ 10, счетчиков 11, 12и 13, групп 14 и 15 элементов совпадения.Работает преобразователь следующим образом.В всходном состоянии ключи 3 и 5 закрыты, ключ 4 открыт, счетчики 11, 12 и 13 находятся в нулевом, состоянии, При поступлениизо с выхода формирователя 1 импульсов, устрой(4) 3ство 2 на время Тх, равное периоду измеряемой частоты 1 х, откРывает ключ 3, чеРез кото 1 рый им 1 пульсы с выхода генератора 6 с частотой 10 поступают на вход счетчика 12.Л 1 тП 1 ри по 1 сту 1 плении на вход счетчика 12К импульсов (К - коэффициент деления дели- тЕЛЯ, Ут - КОЭффИЦ 1 ИЕНт ПЕРЕСЧЕта СЧЕтЧИ- ков) сигнал с его выхода поступает на вход устройства 2, сигналом с выхода последнего откроется ключ 5, через который импульсы с частотойс выхода делителя 7 по 1 ступаютКна вход элемента 10 и далее на вход счетчика 11, В 1 ремя Т, необходимое для поступления на вход счетчика 12 импульсо 1 в, определяется выражением Т= (1) На второй вход элемента 10 поступают через элемент 9 импульсы с частотой 14 с выхода ключа 4, Ча 1 стота импульсов на выходе элемента 10 ра 1 вна Им 1 пуль 1 сы с ча 1 стотой 14 с выхода группы 14 элементов совпадения поступают на вход счетчика 13. Средняя ча 1 стота й определяется ча 1 стотой импульсов 110, поступающих на вход счетчика 11, и ч 1 ислом Ж 12, за 1 писа 1 нным в счетчике 12, и равнао11112(3)1 Ои Импульсы с ча 1 стотой 115 с выхода группы 15 элементов совпадения поступают на единичный вход триггера 8.Элементы совпадения групп 14 и 15 являются двухвходовыми. Входы каждого из элементов группы 14 подключены к прямому выходу,одного из триггеров счетчика 11 и ин 1 версному выходу одного из триггеров счетчика 12, причем, если один из ее входов подключен к триггеру старшего разряда счетчика 12, то второй вход подключен к триггеру младшего разряда счетчика 11 и наоборот. Импульс является на выходе того из элементов совпадения, который подключен к находящемуся в единичном состоянии триггеру счетчика 12 и переходящему из нулевого в единичное состояние триггеру счетчика 11, Элементы 1 совпаден 1 ия пруппы 15 подключены аналогично элементам совпадения грулпы 14.Средняя частота 115 следова 1 ния импульсов на выходе гру 1 ппы 15 элементов совпадения определяется ча 1 стотой импульсов 114, поступающих с выхода группы 14 на вход счетчика 13, и числом 012, записанным в счетчике 12, и равна 4В исходном состоянии ключ 4 открыт, импульсы с выхода элемента 10 поступают через открытый ключ 4 на вход элемента 9 и далее на второй вход элемента 10 до тех пор, пока 5 импульс с выхода группы 15 не опрокинеттриггер 8 в единичное состояние и сигналом с выхода по 1 следнего ключ 4 зак 1 роется. Перевод триггера 8 в исходное состояние осуществляется очередным им 1 пульсом, поступающим с 10 выхода элемента 10, причем этот импульс непроходит через ключ 4 на вход элемента 10.Частота импульсов 4, по 1 ступающих навход элемента 9 с выхода ключа 4, равна14 - 11015 (5)с учетом выражений (2) и (4) 4=(9)К 1,Т К,Т 235Мгновенное значение частоты 114 определяется выражением11012 Ь 1 Т 111 оТх и2 И14Л 1, Ктх 40 и К 1 т,ж В момент Окончания интервала времениТсигналами с выхода устройства 2 ключи3 и 5 за 1 крываюпся,В счетчике 11, вы 1 полненном вычитающимТх ТхУ =м - 1 1 о 1 т, =ш, - 1 Йт.=Т Т, К 1 оТ оУг Л 2 Лги т Л + тК 1 оТ х К 1 оТ и К)огт уги. = - 1К 1 о КоКГо В счетчике 12112=0 Т .В счетчике 13бОТхТТв=1 1 иНСТ=6 ТТаб 5 = т, 1 п(Т - Т) = 1 пТ(13)ТТ 1Изд. М 354 Государственного комит по делам изооретен 3035, Москва, Ж, РЗаказ 3543ЦНИИ Тираж 1106ета Совета Мнннстроий и открытийаушская нао., д. 4/5 По,дписноСССР МОТ, Загорский филиал 5Если предварительно в счетчике 13 установить числойг,1 пр, а счетчик 13 выполКпить вычитающим, то в конце периода Т,. в счетчике 13 будет записано число.1 К,г (14) где К,=:Тр = сопз 1,При определении выбора коэффицие 1 тов р и Ткоэффициент К 1 можно сделать равным единице, и в счетчике 13 записывается число, пропорциональное натуральному логарифму преобразуемой частоты:Таким образом, по окончании периода Т, преобразуемой частоты ,. в счетчике 11 записьгвает 1 ся число, пропорциональное преобразуемой частоте, в счетчике 12 - число, пропорциональное периоду преобразуемой частоты, а в счетчике 13 - число, пропорциональное натуральному логарифму преобразуемой частоты или ее периода.формула изобретенияПреобразователь частоты следования импульсов в код, содержащий счетчики, формирователь, последовательно соединенные генератор образцовой частоты и ключ группы элементов совпадения, потенциальные входы которых подключены к разрядам первого счетчика, импульаные - к разрядам второго итретьего счетчиков, а выход первой группыэлементов совпадения соединен с основным5 входом второго счетчика, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия,оп снабжен последовательно соединеннымиблоком управления, вторым ключом, элементом ИЛИ, триггером, третьим ключом и эле 10 ментом задержкивыход которого соединен совторым входом элемента ИЛИ, а также делителем частоты, вход которого соединен с выходом генератора образцовой частоты, а выход - с вторым входом, второго ключа, при 15 чем второй вход третьего ключа связан с входом триггера и основным входом третьегосчетчика, второй 1 вход триггера подключен квыходу второй группы элементов совпадения,первый вход блока управления соединен с выходом формирователя, второй вход - с выходом первого счетчика, а второй выход - свторым входом первого ключа, выход которого соединен с основным входом первого счетчика,25 Источники информации, припятые во внимание при экопертизе заявки,1. Авторское свидетельство256866,Ч Кл6 01 К 23/02, 1967 г.2. Авторское свидетельство285375,30 М. Кл. Сг 01 К 23/02, 1969 г. (прототип),