Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 240 ННЫИ НОМИТЕТ СССР ЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОСУДАРСТ О ДЕЛАМ 3я /1" ПИСАНИ ОБРЕТ К ТОРСКОМУ СВИ ЛЬС тельство СССР1 К 23/00, 1982(71) Иекинский филиал Опытно-конструкторского бюро автоматики Нау но-производственного объединения Химавтоматика(56) Техническое описание и инстр ция по эксплуатации частотомера 43-35 И 22.72 1.031.Данчеев В.П. Цифрочастотные вь числительные устройства. М.: Энер гия, 1976, с. 54.Авторское свидеР 1098103, кл. С 0 504 С 01 Е 23/00(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙКЧПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит входные шины 1 и 2, реверсивныесчетчики 3 и 4 и управляемый делитель 5 частоты. Введение элементовИЛИ 6 и 7 позволяет блокировать реверсивный счетчик 3 в предельныхсостояниях и тем самым предотвратитьсбой в показаниях устройства прислучайном выходе измеряемого отношения последовательности импульсовделимого с частотой г., и делителяс частотой Г . 1 ил.Изобретение относится к импульсной технике и может быть испольэовано для измерения частот следования статистических последовательностей импульсон.Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения устройства.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройстна,Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсон содержит первую 1 и вторую 2 входные шины, основной 3 и дополнительный 4 реверсивные счетчики, управпяемый делитель 5 частоты, первый 6 и второй 1 элементы ИЛИ и выходную шину 8 устройства.Счетный вход управляемого делителя 5 частоты подключен к шине 1 устройства,выход элемента ИЛИ 6 - к входу синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика 4, вычитающий вход которого соединен с входной шиной 2, а суммирующий вход счетчика 4 подключен к выходу управляемого делителя 5 частоты, управляющие входы которого поразрядноссоединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика 3 и выходной шиной 8 устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов счетчика 3, соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 1, выход которого подключен к входу синс хронизации записи счетчика 3, еуммирующий вход которого "оединен с первым входом элемента ИЛИ 6 и выходом прямого переноса счетчика 4, выход обратного переноса которого подключен к вычитающем; входу основного реверсивного счетчика 3 и второму нходу элемента ИЛИ 6, информационные выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика 4 поразрядно соединены между собой.Устройство работает следуюпрпч образом.Последовательность импульсов делимого с частотой 1 через первую входную шинупоступает на счетный вход управляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой Г через нторую входную шину 2 поступает на вычитающий вход дополнительного ренерсинного счетчика 4, В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при которомсредние значения частот Г, иостаются неизменными, код числа 5 (,(С) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от О догде ч - емкость счетчика 4, а с -значение текущего момента времени. Синформационных выходов основного ре- О версинного счетчика 3 код числа Кпоступает на выходную шину устройства, на информационные входы счетчика 3 и на управляющие входы управляемого делителя 5 частоты. Причем 5 число К определяет коэффициент деления управляемого делителя 5 частоты. Так как на счетный вход управляемого делителя 5 частоты поступаютимпульсы с частотой Г то на выхо де управляемого делителя 5 частотыФормируется последовательность импульсов с частотой К, равной ЕГфф К В установившемся режиме измерениячисло К определяет отношение(2) откуда следует, что в установившемсярежиме35Й = Г , (3)н Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой 40Г , а на суммирующий вход - импульсы с частотой Г, следующие с выхода управляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот Г, и Г состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного 45импульса. Колебания кода счетчика 4 . в пределах одного импульса обусловлены наличием Фазового сдвига между частотами Гг и Г , Следовательно, колебания состояния счетчика 4 в пре.делах одного импульса не вызовут появления сигналов на его выходах прямого и обратного переносов, а состояние счетчика 3 останется не - изменным. Неизменным останется и код числа К на выходе счетчика 3.Однако за счет статистическихколебаний значений частот Гн и Гг колебания состояния счетчика 4 ныходят за пределы одного импульса. Поэтому емкостьсчетчика 4 выбирается так, чтобы код числа й,(с), определяющего состояние счетчика 4 в установившемся режиме измерения, обеспечивал выполнение условияО с О(С)мькс (4)При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остается неизменным.При изменении среднего значения частот Г, и Г или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (3) нарушается, а следовательно, на один из счстных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой, Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо В сторону убывания накапливаемых импульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого или обратного переноса не появится импульс. Этот импульс через первый элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществляет запись кода Я(Г), поступающего на его информационные входы с его же информационных выходов, При этом блокируется изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состояние счетчика 4, которому соответствует код числа Я = О или Я = макс, сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. Из этого следует, что после достижения счетчиком 4 одного из предельных состояний каждый импульс высокой частоты, нескомпенсированный импульсом низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса, поступает на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 и изменяет код на информационных выходах последнего и на информационных входах управляемого делителя 5 частоты, Изменение кода на управляющих входах управляемого делителя 5 частоты приводит к изменению коэффициента делен я частоты Г на выходе управляемого делителя 5 часто 1262405 ты таким образом, чтобы разГ 1 лансмежду частотами Г и Г на счетныхвходах счетчика 4 уменьшился. Этотпроцесс повторяется до тех пор, по 5 ка состояние счетчика 3 не будетудовлетворять условию (4), послечего наступает установившийся режимизмерения.Указанные выкладки справедливыпри условии(5) где К - емкость счетчика 3.15 Очевидно, что при условии Г,макс (6) а 40 Е- с 1,Г(7) При этом условии на инФормационных выходах счетчика 3 фиксируетсякод нуля, а на выходе управляемогоделителя 5 частоты Формируются импульсы отрицательной логики, следующие с частотой Г, .50Нарушение условия (5) может бытьвызвано как аварийной ситуацией(выход иэ строя одного из источников входной частоты, нарушение линии связи между источником входнойчастоты и входной шиной и.т.п.),55 так и случайным выбросом значенияотношения ",/Е за допустимые пределы, обусловленным статистическимхарактером распределения значений 20 произойдет переполнение счетчика 3и на его выходе прямого переносапоявится импульс, который черезвторой элемент ИЛИ 7 поступит навход синхронизации счетчика 3 и сво-.им передним Фронтом осуществит зались кода числа К ., поступившегона его информационные входы с егоже информаЦионных выходов. При этомблокируется изменение кода К намаксинформационных выходах счетчика 3по заднему фронту этого импульса.Таким образом, после достижения Отношения (2) значения Кма дальнейшему увеличению этого отношениясоответствует максимальное число 35Кмас, задаваемое кодом на информационных входах счетчика 4. Аналогичным образом блокируется переход счетчика 4 через нуль при условии12 б 2 частот Г,и Г при измерении отношений Г, /Г, близких к предельным. 1 О Составитель Н. Плетнева Техред Д.Олейник Корректор А.Зимокосов Редактор А.Козориз Заказ 5422/42 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5д т Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Введение в устройство второго логического элемента ИЛИ позволяет бло кировать основной реверсивный счетчик в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения частот Г /Г за допустимые пределы. Формула изобретения Устройство для измерения отно щения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, основной и дополнительный реверсивные счетчики и управляемый делитель частоты, счетный вход ко торого подключен к первой входной шине устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем упрощения устройства, в него введены два элемента ИЛИ, при чем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу синхронизации записи 405Ьдополнительного реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с второй входной шиной устройства, а суммирующий вход подключен к выходу управляемого делителя частоты, управляющие входы которого по разрядно соединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика и выходной шиной устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов основного реверсивного счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен квходу синхронизации записи основного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и выходу прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика, выход обратного переноса которого подключен к вычитающему входу основного реверсивного счетчика и второму входу первого элемента ИЛИ, информационные выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика поразрядно соединены между собой.