Преобразователь частоты сигнала в цифровой код

СПИИЗОБРЕТЕНИЯ р 1 б 00727 Союз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 18.04.78(51) М. Кл.з Н ОЗК 13/2 Государственный комитет Совета Министров СССР(088.8) ео делам изобретений и открытий) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА В ЦИФРОВОЙ КОДИзобретение относится к импульсной технике.Известен преобразователь частоты сигнала в цифровой код, содержащий делитель входной частоты, счетчик грубого отсчета, подсчитывающий число выходных импульсов этого делителя в течение фиксированного временного интервала, и счетчик, подсчитывающий число импульсов, необходимых для заполнения делителя входной частоты после окончания временного интервала 1. Недостатком такого преобразователя является его сложность.Наиболее близким к изобретению является преобразователь, содержащий логический элемент И, один вход которого соединен со входом преобразователя и первым входом формирователя сигнала временного интервала. Второй вход формирователя соединен с первым выходом генератора эталонной частоты и первым входом второго логического элемента И. Второй вход второго элемента И подключен к первому выходу формирователя сигнала временного интервала, второй вход которого соединен со вторым входом первого из упомянутых логических элементов И. Выход первого элемента И соединен со входом счетчика, выход которого подключен к первому входу сумматора, причем второй выход генератора эталонной частоты соединен со входом делиписываемогоертеже. счетчик импульие элементы И 3 а временного ин- И 6, генератор 7 частоты 8, реверий элемент антий частотный сиг(72) Авторы изобретения Ю. Д, Дол теля частоты 2. Этот преобразователь не обеспечивает достаточной точности.Целью изобретения является повышениеточности. Поставленная цель достигается тем, 5 что в преобразователь введены реверсивныйсчетчик, логический элемент антисовпадения и дополнительный логический элемент И, входы которого соединены с выходом делителя частоты и третьим выходом формирователя сиг нала временного интервала, а выход - с первым входом логического элемента антисовпадения, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика. Вход управления счетчика соединен с выходом первого логиче ского элемента И, вход сложения - с выходом второго логического элемента И, а вход вычитания - с выходом логического элемента антисовпадения и вторым входом сумматора.0 Структурная схема о преобразователя приведена на ч Преобразователь содержит сов 1, сумматор 2, логическ и 4, формирователь 5 сигнал тервала, логический элемент эталонной частоты, делитель сивный счетчик 9 и логическ совпадения 10. Преобразуемь нал подается на вход 11.600727 ., Формироватсль 5 перссчптываст определенное число импульсов генератора 7 эталонной частоты и формирует фиксированный временной интервал. Формирователь запускается одним из входных импульсов, поступающих на его установочный вход, в результате чего осуществляется синхронизация начала временного интервала с началом периода преобразуемой частоты (с точностью до периода эталонной частоты) . С выхода формирователя 5 на входы логических элементов И 3 и 4 в течение фиксированного временного интервала поступает разрешающий сигнал, а па вход логического элемента И 6 - запрещающий. Вследствие этого входные импульсы проходят через логический элемент И 3 на вход счетчика 1, который подсчитывает число импульсов, поступавших на его вход. По окончании временного интервала на счетчике 1 оказывается число, равное количеству периодов измеряемой частоты, укладывающихся в фиксированный временной интервал.Импульсы эталонной частоты с выхода генератора 7 через логический элемент И 4 поступают па вход реверсивного счетчика 9 и подсчитываются им, Поскольку каждым импульсом, проходящим через логический элемент И 3, счетчик 9 устанавливается в нулевое состояние, а прохождение выходных импульсов генератора 7. через логический элемент И 4 прекращается одновременно с окончанием фиксированного временного интервала, то к окончанию этого интервала счетчик 9 подсчитывает количество импульсов эталонной частоты, укладывающихся в последний, незавершенный период измеряемой частоты.По окончании фиксированного временного интервала на вход логического элемента И 6 с выхода формирователя 5 подается разрешающий сигнал, благодаря чему выходные импульсы генератора 7 через делитель частоты 8 и элемент И 6 проходят на вход логического элемента антисовпадения 10, с выхода которого импульсы поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 9 и вход сумматора 2. Элемент антисовпадения 10 закрывается при нулевом состоянии реверсивного счетчика 9 и открывается при любом другом состоянии счетчика. Таким образом, если на вычитающий вход счетчика 9 поступило такое же число импульсов, как и на суммирующий вход с выхода элемента И 4 в течение последнего, незавершенного периода измеряемой частоты, то счетчик 9 оказывается в нулевом состоянии и элемент антисовпадения 10 закрывается. Поступление импульсов на вычитающий вход счетчика 9 и на вход сумматора 2 прекращается. Следовательно, а вход сумматора 2 поступает пачка импульсов, скисло которых равпо подсчитанному ранее счетчикам 9 числу импульсов эталонной частоты, а частота следования равна частоте выходных импульсов делителя частоты 8, Коэффициент деления 5 последнего выбирается с учетом быстродейстьия сумматора 2 так, чтобы по каждому выходному импульсу счетчика 9 число из счетчика 1 заносилось в сумматор 2 и в нем выполнялась операция сложения (делитель час тоты может быть заменен независимым генератором импульсов той же частоты). По окончании всех операций сложения совокупность состояний счетчика 1 и сумматора 2 представляет собой цифровой код, который численно 15 равен значению частоты сигнала преобразования. Относительная погрешность преобразования 10 вза время преобразования менее 0,2 с.20 Формула изобретенияПреобразователь частоты сигнала в цифровой код, содержащий первый логический элемент И, один вход которого соединен с первым25 входом формирователя сигнала временногоинтервала, второй вход которого соединен спервым выходом генератора эталонной частоты и первым входом второго логического элемента И, второй вход которого подключен к30 первому выходу формирователя сигнала временного интервала, второй вход которого соединен со вторым входом первого логическогоэлемента И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, выход которого под 35 ключсн к первому входу сумматора, причемвторой выход генератора эталонной частотысоединен со входом делителя частоты, отлич а ю щи й с я тем, что, с целью повышенияточности, в него дополнительно введены ре 40 версивный счетчик, логический элемент антисовпадения и логический элемент И, входыкоторого соединены соответственно с выходомделителя частоты и третьим выходом формирователя сигнала временного интервала, а45 выход - с первым входом логического элемента антисовпадения, второй вход которогоподключен к выходу реверсивного счетчика,вход управления которого соединен с выходомпервого логического элемента И, вход сложе 50 ния - с выходом второго логического элемента И, а вход вычитания - с выходом логического элемента антисовпадения и вторымвходом сумматора.Источники информации,55 принятые во внимание при экспертизе1. Патент Великобритании1333855, кл.6 4 Н, 1976.2. Авторское свидетельство СССР 362467,кл, Н ОЗК 13/20, 1972,600727 Редактор Н. Громов Заказ 266/12 Изд, Мо 322 Тираж 1087 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открыгнй 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4,5