Устройство для преобразования частоты в код

,Кузьмина ельство СССР 13/20, 1980, ьство СССР13/20, 10,01.8 4)(57) УСТРОЙСНИЯ ЧАСТОТЫ В ЕОБРАЗО одержащеепульсов пре)-разрядныйонной частоты а -разрядныи счет образуемой часто ы,эетчик импульс л мации с входом опроса, выходом устройст а выход являетса, отличато, с целью повеобразованияасширения динам ееся тем,ния точности п частоты в код еского диа азона устроиств й частоте, в неНЕ и второй, т элементы И, пер преобразуемдены элемен го вв ти етверт ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидеУ 911723, кл, Н 03 КАвторское свидетеР 1108615, кл. Н 03 блок вывода информации, первый элемент И, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй формироватеи импульсов, первый вход первого формирователя. импульсов соединен с выходом (Иг)-го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, вход установки в 0 которого подключен к входу опроса, а счетный вход - к входу преобразуемой частоты, выходы счетчика импульсо преобразуемой частоты и счетчика импульсов эталонной частоты подключены соответственно к первым и вторым входам блока вывода инфортретий вход которого соеди вход второго формирователя импульсов подключен к входу преобразуемойчастоты а второй вход объединен свходом установки в "0" счетчикаимпульсов эталонной частоты и соединен с входом опроса, счетныйвход счетчика импульсов эталоннойчастоты подключен к выходу второгоэлемента ИЛИ, а выход Ь)-горазряда соединен с первым входомвторого элемента И и вторым входомпервого формирователя импульсов,первый вход которого соединен спервым входом первого элемента И,выход первого формирователя импульсов подключен к четвертому входублока вывода информации и черезэлемент НЕ к второму входу первогоэлемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, выход которого соединен свходом-го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элементаИ, второй вход которого подключенк выходу первого Формирователя импульсов, первый выход второго формирователя импульсов соединен спятым входом блока вывода информации и первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключенк входу эталонной частоты, а выходк первому входу второго элементаИЛИ, второй вход которого соединенс выходом четвертого элемента И,первый вход которого подключен квторому выходу второго формирователяимпульсов, а второй вход соединенс выходом п -го разряда счетчика импульсов преобразуемой частоты.12Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике иможет найти применение в системахцифровой регистрации частотной информации и ввода ее в системы обра -ботки.Целью изобретения является повышение точности преобразования частоты в код и расширение динамическогодиапазона устройства по.преобразуемой частоте.На фиг. 1 приведена функциональная схемапредлагаемого устройства,на Фиг. 2 - диаграмма преобразованиячастотного сигнала в код.Устройство для преобразованиячастоты в код содержит Н -разрядный счетчик 1 импульсов преобразуемой частоты, (е)-разрядный счетчик 2 импульсов эталонной частотыпервый Формирователь 3 импульсов,блок 4 вывода информации, элементНЕ 5, первый элемент И 6, первыйэлемент ИЛИ 7, второй элемент И 8,второй формирователь 9 импульсов,третий элемент И 10, второй элементИЛИ 11, четвертый элемент И 12,вход 13 преобразуемой частоты (Р),вход 14 опроса (Тпр) и вход 15эталонной частоты (Гэ ),Вход установки в "0" счетчика 1импульсов преобразуемой частоты соединен с входом 14 опроса, осуществ.ляющим сброс счетчика 1 по концу интервала преобразования, а счетныйвыход счетчика 1 - с входом 13 преобразуемой частоты. Счетчик 2 импульсов эталонной частоты сбрасывается также по концу интервала преобразования. Первый выход формирователя 3 импульсов подключен к входублока 4 вывода информации, при этомвыходы счетчиков 1 и 2 импульсовподключены соответственно к первыми вторым входам блока 4 вывода информации, а выходы Ь)-го разрядовсчетчиков 1 и 2 импульсов преобра".зуемой и эталонной частоТ подключены соответственно к первому и второму входам первого формирователя 3импульсов.Вход элемента НЕ 5 соединен свыходом первого формирователя 3 импульса и вторым входом второго элемента И 8, первый вход которогосоединен с вторым входом первогоформирователя 3 импульса, первыйвход которого соединен с первымвходом первого элемента И 6, выходгде45 величина интервала преобразования;число импульсов преобразуемой частоты, попавших в интервал преобразования,число импульсов эталонной частоты, уложившихся в интервале временимежду началом импульсапреобразования и первымимпульсом преобразуемойчастоты соответственнов ь-м и (+1)-м интервалах преобразования,И,И;,03709 2которого подключен к первому входупервого элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с входом И 1 -го разряда счетчика 1 импульсов преобразуе-.мой частоты, второй вход элементаИ 10 соединен с входом 15 эталоннойчастоты, второй вход второго формирователя 9 импульсов соединен свходами установки в "0" счетчиков1 и 2 импульсов преобразуемой иэталонной частот, первый вход формирователя 9 - с входом 13 преобразуемой частоты, первый выходс пятым входом блока 4 вывода ин -формации, второй выход формирова -теля 9 - с первым входом четвертогоэлемента И 12, вторым входом соединенного с выходом и -го разрядасчетчика 1 импульсов преобразуемойчастоты, а выходом - с вторым входомвторого элемента ИЛИ 11, выходомподключенного к счетному входу счетчика 2 импульсов эталонной частоты.Устройство работает следующимобразом.Преобразование частоты в кодв устройстве осуществляется попринципу подсчета импульсов сигнала измеряемой частоты за интервалпреобразования ( Ьр ) с учетом величины отсекаемых его началом и концом дробных частей периода сигнала измеряемой частоты, затем определением только дробной части интервала преобразования, отсекаемойпервым импульсом преобразуемойчастоты в-м и (+1)-м интервалах путем заполнения их сигналомэталонной частоты,Как видно из фиг, 2,40Т, - средний период измеряемой частоты в-м ин - тервале преобразования,н; =То; н+1) Тои(+1)5 где Т - период следования импульсов эталонной частоты,Подставляя выражения (2) в выражение (1), имеем 10 Т, -Т,(И, -И;+)Тхх Та Пусть счетчик 1 имеет 2 К разрядов и счетчик 2 имеет к-разрядов,где К = (в) = И/2,Определяемхаахс, при которой разряды с 1-го по (0 и)-й и с и-гопо И -1 счетчика 1 полностью запол 20 25 иены 1 КГм нас 1 ПРПусть 30 Рэв - х = (-1 )" и Р 45 Определяем соотношение частот Гт и Р , при котором показания обоих счетчиков 1 и 2 в интервале преобразования одинаковы.Расчеты показывают, что показа - ния счетчиков 1 и 2 для периода преобразования 1 пР равны при следующем соотношении частотРнч. х- гкПри этом счетчики 1 и 2 заполнены наполовину. Исходя из этого, рассмотрим три режима работы устройства.Импульсом от переднего фронтаТпр устанавливаются счетчики 1 и 2 в нулевое состояние, а формирователь 9 переводится в состояние, при котором обеспечивается возможность прохож дения импульсов эталонной частоты через элемент И 10, При этом, если (2 "плакс)наксГъ,то первый пришедший импульспроходит на счетчик 1 и он же переводит формирователь 9 55 в состояние, при котором С в ,отключается от счетчика 2, а вход счетчика 2 посредством элементов И 12 и ИЛИ 11 подключается к выходу л. -горазряда счетчика 1. Как только разряды с 1-го по ( И -1) - й счетчиказаполняется, то перепадом напряжения с ч -го разряда счетчика 1 срабатывает формирователь 3, с выходакоторого через элемент НЕ 5 поступает разрешающий сигнал для элементаИ б, который подключает вход и -горазряда счетчика 1 к выходу (-1)го разряда счетчика 1, таким образом обеспечивается возможность под"счета частоты на счетчиках 1 и 2общей емкостью ЗК разрядов, С приходом нового импульса опроса кодысо счетчиков 1 и 2 переписываются вблок 4 вывода информации, на четвертый и пятый входы которого одновременно записываются признаки принадлежности кода с формирователей 3 и, 9,На обоих входах в этом случае записываются единицы,ЪъЕсли Г 1. )Г) , то до прихода первого импульса преобразуемой .частоты импульсы эталонной частотыпоступают на счетчик 2 до тех пор,пока не придет первый импульс преобразуемой частоты. С приходом первового импульса преобразуемой частотыформирователь 9 запрещает прохождение эталонной частоты и на счетчике2 фиксируется значение кода, равноевеличине интервала времени междуимпульсом ТР и первым пришедшимимпульсом преобразуемой частоты,Счетчик 1 пересчитывает импульсыпреобразуемой частоты и, когда все(ъ -1) разрядов его заполнены, квыходу (т.-1)-го разряда подключаются с и -го по п -й разряды счетчика 1 аналогично описанному.С приходом нового импульса Тпркод со счетчиков 1 и 2 переписывается в блок 4 вывода информации, кудаодновременно на четвертый вход записывается с формирователя .3 признакпринадлежности кода, Если2 к 1- х 3 АРто, до прихода первого импульса преобразуемой частоты счетчик 2 подсчитывает импульсы эталонной частоты,Если счетчик 2 заполнится полностью,то перепадом напряжения (И -1)-горазряда счетчика 2 запускается формирователь 3, который устанавливается в такое положение, при которомоткрывается элемент И 8, обеспечивая подключение входа И 1 -го разряСоставитель О, Тюринковецкая Техред Ж,Кастелевич орректор С.Шекма Редактор аз 8430/61 Тираж 871 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб додписное 4/ илиал ППП "11 атент", г. Ужгород, ул, Проектная,31203 да счетчика 1 к выходу счетчика 2 через элемент ИЛИ 7. За счет этого емкость счетчика 2 импульсов эталонйой частоты возрастает до величины 2 -1), С приходом нового. импульсах7 м код со счетчиков 1 и 2 перепи 709 Ьсывается в блок 4 вывода информации, на четвертом и пятом входах которого в этом случае записываются нули.Диапазон преобразуемой частоты определяется согласно выражению хи 1 ьх =(7 1) Епр =(2 -1 Рая