Устройство для измерения средней частоты следования импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Е ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕ Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 847219, кл. 6 01 Я 23/03, 1981.Авторское свидетельство СССР В 922653, кл. 6 01 В 23/00, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕЙ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к радио- измерительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах измерения. Цель изобретения - повышение точности измерения за счет синхронизации измеряемой импульсной последовательности и измерительного аиБО,в 121 504 интервала, Устройство содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты,триггер 2, временные селекторы 3 и 4,счетчик 6 эталонной частоты, реверсив,ный счетчик 7,вспомогательный счетчик8,счетчик 9 измеряемой частоты, элемент 10 И, элементы 11 и 13 И-НЕ,элемент 2 ИЛИ и элемент 14 задержки. Начало интервала измеренияпривязано к заднему фронту первого:,импульса измеряемой частоты, а конец совпадает с задним фронтом последнего импульса измеряемой частоты.Мерный интервал измерения равен,с точностью до периода эталоннойчастоты, сумме полных периодов импульсов измеряемой частоты, сосчитанных счетчиком 9. 2 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано в цифровых устройствах измерения средней частотыследования импульсов в пачке илив серии пачек импульсов и частотыследования непрерывной последовательности импульсов.Целью изобретения является повышение точности измерения за счетсинхронизации измеряемой импульсной последовательности и измерительного интервала.На фиг. представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 - временные ;диаграммы, иллюстрирующие его работу,Устройство для измерения среднейчастоты следования импульсов содержит генератор 1 импульсов эталонной частоты, триггер 2, первыйвременной селектор 3, второй временной селектор 4, сигнальный входкоторого является входом 5 устройства, счетчик 6 эталонной частоты,реверсивный счетчик 7, вспомогательный счетчик 8, счетчик 9 измеряемойчастоты, элемент И 10, первый элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИ 12, второй элемент И-НЕ 13, элемент 14 задержки,1Входом запуска устройства является второй вход 15 первого элемента И-НЕ 11, а выходом устройства - вьход 16 реверсивного счетчика 7. Выход генератора 1 импульсов эталонной частоты 1 соединен с сигнальным входом первого временного селектора 3, выход которого соединен со счетными входами счетчика 6 эталонной частоты и вспомогательного счетчика 8, выход которого соединен с первым входом элемента И 10, выход которого соединен со счетным входом триггера 2, прямой выход которого соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов 3 и 4, Выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика 9 измеряемой частоты, а его сигнальный вход соединен с первым входом первого элемента И-НЕ 1, выход которого соединен с вторым входом элемента И 10, Суммирующий вход реверсивного счетчика 7 соединен с выходом счетчика 6 эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с вы ходом элемента 14 задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательного счетчика 8. Выход реверсивного счетчика 7 соединен с первыми входами элемента ИЛИ 12 и второго элемента И-НЕ 13, вторые входы которых соединены с инверсными выходами триггера 2. Выход второго элемента ИЛИ 12 соединен с третьим входом первого элемента И-НЕ 11, первый вход которого соединен с входом обнуления вспомогательного счетчика 8, Выход второго элемента И-НЕ 13 соединен с третьим входом элемента И 10.Устройство работает следующим образом.До начала измерения счетчики 6 и 7 частоты устанавливают в исходное состояние, например, при котором после занесения определенного количества импульсов эталонной частоты, соответствующего суммарной длительности времени измерения, в старшем разряде счетчика 7 сигнал изменяется с уровня "0" на "1". Счетчик 9 и триггер 2 обнулены. Вспомогательный счетчик 8 предварительного обнуления не требует, так как каждым импульсом измеряемой частоты он обнуляется и на его выходе имеется сигнал уровня "1".Измерение частоты начинается после подачи команды "Пуск" уровнем "1" на вход 15, при которой элемент И-НЕ 11 открывается и первый импульс измеряемой частоты на входе 5 устройства поступает через открытый элемент И 10 на счетный вход триггера 2 (см, фиг,2), Триггер 2 изменяет свое состояние при изменении сигнала на его счетном входе с уровня "0" на уровень "1". Таким образом, после прохождения первого им ф пульса измеряемой частоты по его заднему фронту триггер 2 срабатывает, открываются временные селекторы 3 и 4, а элемент И-НЕ 11 закрывается сигналом с инверсного выхода триггера через элемент ИЛИ 12, благодаря чему последующие импульсы измеряемой частоты не воздействуют на триггер 2. 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Напряжение уровня "1" с прямого выхода триггера 2 открывает селекторы 3 и 4, и на счетные входы счетчиков 6 и 8 поступают импуль-.сы эталонной частоты от генератора1. Так как селекторы 3 и 4 открываются триггером 2 в момент окончания первого импульса измеряемой частоты, то на счетный вход счетчика 9 поступают импульсы измеряемой частоты, начиная с второго импульса. В этом случае счетчик 9 считает количество периодов измеряемой частоты в пачке, так как не регистрирует первый импульс начала измерения каждой пачки.Одновременно на вход обнуления вспомогательного счетчика 8 поступают импульсы измеряемой частоты, каждый импульс которой обнуляет его, причем на все время воздействия импульса обнуления счетчик 8 находится в нулевом состоянии. Емкость счетчиков 6 и 8 выбрана такой, чтобы за время отсутствия импульса обнуления они заполнялись меньше половины информационной емкости, причем по своим параметрам и информационной емкости счетчики 6 и 8 совершенно одинаковы. С момента окончания последнего импульса пачки (последнего обнуления) счетчик 8 заполняется импульсами эталонной частоты, счетчики ,6 и 7 суммируют их. При переполнении счетчика 8 на его выходе в старшем разряде сигнал изменяется с уровня "0" на уровень "1" и передний фронт этого сигнала через открытый элемент И 10 по счетному входу переключает триггер 2 в нулевое исходное состояние, при этом селекторы 3 и 4 закрываются, а элементы И-НЕ 1, И 10 открываются, устройство принимает исходное состояние и готово к приему следующей пачки. При этом в счетчике 9 будет записано число, равное количеству периодов импульсов измеряемой частоты, а в счетчиках 6 и 7- количество импульсов, пропорциональное сумме периодов измеряемой частоты в пачке, и количество импульсов переполнения счетчика 8. Для того, чтобы исключить из результата измерения лишние импульсы, которые занесены в счетчики 6 и 7 с момента окончания последнего импульса пачки, положительный фронт импульса переполнения счетчика 8 пройдя через элемент 14 задержки, поступает на вычитающий вход счетчика 7. В результате вычитания этого импульса код, записанный всчетчике 7, уменьшается на число, равное количеству импульсов переполнения вспомогательного счетчика 8. Таким образом, в кбнце измерения каждой пачки в счетчиках 6 и 7 записано число, пропорциональное количеству импульсов измеряемой частоты, находящемуся в счетчике 9.При поступлении на вход 5 устройства следующих пачек импульсов измеряемой частоты работа устройства происходит аналогично вышееописанному, при этом процесс повторяется до тех пор, пока в счетчики 6 и 7 не будет занесено определенное количество М импульсов эталонной частоты, при котором на выходе 16 счетчика 7 появляется сигнал уровня " 1".Этот сигнал поступает на входы элементов И-НЕ 13 и ИЛИ 12, тем самым открывая элемент И-НЕ 11 О 5 20 для прохождения импульса измеря 25 емой частоты. После прохождения на счетный вход триггера 2 первого же импульса измеряемой частоты по его заднему фронту триггер 2 возвращается в исходное :улевое состояние и селекторы 3 и 4 закрываются. 30 В этот же момент на выходе элемента И-НЕ 3 сигнал изменяется с уровня "1" на "0", тем самым закрывается элемент И 10 и блокируетсяпрохождение последующих импульсовизмеряемой частоты на вход триггера 2. Об окончании процесса измере 35 ния свидетельствует появление сигна 40 ло интервала измерения всегда привязано к заднему фронту первого импульса измеряемой частоты, а конецинтервала измерения всегда совпадаетс задним фронтом последнего импульса измеряемой частоты в этом интервале, т.е. в данном устройстве мерный интервал измерения всегда равен, с точностью до периода эта 45 50 лонной частоты, сумме полных периодов импульсов измеряемой частоты,сосчитанных счетчиком 9,55 В устройстве устраняется ошибка измерения, связанная с нестабильностью формирования конца интервала ла на выходе 16, при этом результат измерения считывается со счетчика 9 с учетом кода счетчика 6. На этом процесс измерения заканчивается.Таким образом, в устройстве нача"Патент Проектная, 4 Ужгород измерения, и повышается точностьизмерения средней, частоты следованияимпульсов. Формула изобретения Устройство для измерения, средней частоты следования импульсов, содержащее генератоР импульсов эталонной частоты, выход которого соединен. с сигнальным входом первого временного селектора, выход которого соединен со счетными входами счетчика эталонной частоты и вспомогательного счетчика, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом триггера, прямой выход которого соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен со счетным входом счетчика измеряемой частоты, а его сигнальный вход соединен с источником импульсов измеряемой частоты и первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого является входом запуска устройства, а выход соединен с вторым входом элемента И,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности измерения, в него введены реверсивныйсчетчик, элемент ИЛИ, второй элер мент И-НЕ, элемент задержки, приэтом суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом счетчика эталонной частоты, а вычитающий вход соединен с выходом эле мента задержки, вход которого соединен с выходом вспомогательногосчетчика, а выход реверсивногосчетчика соединен с первыми входами элемента ИЛИ и второго элемента 2 О И-НЕ, вторые входы которых соединены с инверсным выходом триггера,выход второго элемента И-НЕ соединен с третьим входом элемента И, авыход элемента ИЛИ соединен с третьр им входом первого элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с входомобнуления вспомогательного счетчика. Тираж 730 Подписное