Устройство для измерения отношения частот двух сигналов

(51) 4 С 01 К 2302 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТ ОО САР ис ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ДВУХ СИГНАЛОВ"(57) Изобретение может быть использовано для измерения отношения частот или периодов, а также частоты1383217 А 2 или периода электрических сигналов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Устройство содержит процессор 1,счетчики 2 и 3 импульсов, КБ-триггер 5, триггеры 612, элементыИЛИ 15 и 16, элементы И 17 и 18. Введение счетчика 4 импульсов, триггеров 1214, элементов И 19 и 20 иобразование новых функциональныхсвязей обеспечивает возможность определения отсутствия одной из входныхчастот. 3 ил.Изобретение относится к измерительной технике, может быть использовано для измерения отношения частот или периодов, а также частоты или периода электрических сигналов и является усовершенствованием устройства по авт.св. У 1308919.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности определения отсутствия одной из входных частот.На фиг,1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 и 3 - врего менные диаграммы, поясняющие его работу.Устройство содержит процессор 1,счетчики 2-4 импульсов, КБ-триггер 5,триггеры 6-14, элементы ИЛИ 15 и 16,элементы И 17-20, вход 21 частоты Г 1, 20 вход 22 частоты Г и шину 23 данных.Вход 2 1 частоты Г, объединен с С-входами триггеров 6, 10, 12 и входомэлемента И 18, выход которого соединен со счетным входом счетчика 2 25импульсов, а вход 22 частоты К- сС-входами триггеров 7, 11, 13 и входом элемента И 19, выход которогосоединен со счетным входом счетчика3 импульсов. Выход КБ-триггера 5объединен с 0-входом триггера 6, 7,12 13 и входом элемента И 20, выходкоторого подключен к входу разрешения счета счетчика 4 .импульсов, а инверсный выход КБ-триггера 5 соединен 30 с Б-входом триггера 14, выход которого подключен к второму входуэлемента И 20. Выход триггера 6объединен с Э-входами триггеров 8,11 и С-входом триггера 9, выход которого соединен с К-входом триггера11, а выход триггера 7 - с П-входамитриггеров 9, 10 и С-входом триггера8, выход которого соединен с К-входом триггера 10. Выходы триггеров 10 45 и 11 соединены с входами элементаИЛИ 15 выход которого объединен свторыми входами элементов И 18, 19 иуправляющим .входом процессора 1. Управляющий выход процессора 1 соединен с Б-входом КБ-триггера 5, а сигнальные выходы. счетчиков 2 и 3 импульсон подключены к входам элементаИ 16, выход которого соединен с Квходом КБ-триггера 5. Выход триггера 12 объединен с входом элементаИ 17 и вторым управляющим входом процессора 1, а выход триггера 13 - свторым входом элемента И 17 и третьим управляющим входом процессора 1, четвертый управляющий вход которого подключен к сигнальному выходу счетчика 4 импульсов. Выход элемента И 17 соединен с С-входом триггера 14, 0-вход которого соединен с общей шиной. Шина данных процессора 1 объединена с информационными входами и выходами счетчиков 2-4 импульсов, входы записи данных которых подключены соответственно к второму, третьему и шестому, а входы чтенияданных - соответственно к четвертому, пятому и седьмому управляющим выходам процессора 1.Устройство работает следующим образом.Перед началом измерений процессор 1 заносит в счетчики 2 и 3 импульсов код числа И-г, где И - некоторое заданное число, а в счетчик 4 импульсов код числа Ь, которое соответствует требуемому минимально необхо. имому времени измерения. Число Ь выбирается из условияТ МамЬ- где Т ц- минимально необходимоевремя измерения;Т = -- период следования импуль-ф 7ф сов фиксированной частотыс шестого выхода процессора 1 на счетный входсчетчика 4 импульсов. При этом триггеры 5-7 и 10-13, находятся в нулевом, а триггеры 8 и 9 - в произвольном состояниях. Сигнал "1" с инверсного выхода КБ-триггера 5 устанавливает триггер 14 в единичное состояние, а нОн с его прямого выхода через элемент И 20 запрещает счет импульсов в счетчике 2 импульсов, который сброшен сигналом от процессора 1.В момент , (фиг.2 и 3) начала измерения процессор 1 вырабатывает на своем первом управляющем выходе сигнал "1", который переводит КЯ- триггер 5 в единичное состояние. Сигнал "1" с выхода КБ-триггера 5 через элемент И 20 разрешает счет импульсов в счетчике 4 импульсов. Одновременно сигнал "О" с инверсного выхода КЯ-триггера 5 разрешает запись "0" в триггер 14. Ближайшие послеимпульсы частот Г и(моменты 1 н и 1) заносят "1" с выхода КЯтриггера 5 соответственно в триггеры 6, 12 и 7, 13, Если первым после момента , приходит импульс частоты(фиг.2), то первыми устанавливаются в единичное состояние триггеры 6 и 12. Переключение выходного сигнала триггера 6 из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 7 в триггер 9, разрешая запись "1" в триггер 11, Ближайший импульс частоты Г(момент Т,), кроме записи "1" в триггеры 7 и 13, записывает "1" в триггер 11, "1" с выхода которого через элемент И 15 разрешает прохождение импульсов частот Е, и Г соответственно через элементы И 18 и 19 на счетные входы счетчиков 2 и 3 импульсов. Одновременно переключение выходного сигнала триггера 13 из "0" в через элемент И 17 записывает "0" в триггер 14, который через элемент И 20 сбрасывает в "0" счетчик 4импульсов, и удерживает его в этомсостоянии до момента окончания измерения (момент). Переключение выходного сигнала триггера 7 из "О", в"1" записывает " 1" в триггер 8, "1"с выхода которого удерживает триггер 10 в нулевом состоянии в течениеданного измерения. При равенстве одного из подсчитываемых в счетчиках 25 30 2 или 3 импульсов количеств импульсов частот Я, или Г заданному числу Ю(момент й ) в нем срабатывает схемасравнения и на его выходе появляется 35"1", которая через элемент И 16 сбрасывает КБ-триггер 5, сигнал "0" с выхода которого через элемент И 20 блокирует счетчик 4 импульсов на время между измерениями. Ближайшие после момента й, импульсы частот У., и Г записывают "0" в триггеры 6, 12 и 7, 13, а ближайший импульс частоты Г(момент С ), следующий после ближайшего с момента 1 импульса частоты Г, (момент й ,), записывает "О" в триггер 11. входы счетчиков 2 и 3 импульсов. Процессор 1 считывает содержимое счетчиков 2 и 3 импульсов и производит Переключение выходного сигнала 50 триггера 11 из " 1" в "О" через элемент ИЛИ 15 свидетельствует об окончании счета импульсов, а "0" с выхода элемента ИЛИ 15 запрещает про- . хождение импульсов частот Г, и Я через элементы И 18 и 19 на счетные55 необходимые вычисления из соотношенияМс1 сгде Бс и И,- содержимое счетчиков 2Си 3 импульсов, соответственно, по окончании счета.Если первым после моментаО приходит ближайший импульс частоты Г 1 (фиг.3), то первым устанавливаются в единичное состояние триггеры 7 и 13 (момент С н). Переключение выходного сигнала триггера 7 из "0" в "1" записывает "0" с выхода триггера 6 в триггер 8, а ближайший импульс частоты Е, (момент С н,), кроме записи "1" в триггеры 6 и 12, записывает "1" с выхода триггера 7 в триггер 10, и 1: 1 с выхода которого через элемент ИЛИ 15 разрешает счет импульсов обеих частот. Переключение выходного сигнала триггера 12 через элемент И 17, записывая "0" в триггер 14, тем самым блокирует счетчик 4 импульсов. Переключение выходного сигнала триггера 6 из "0" в "1" записывает "1" в триггер 9, "1" с выхода которого удерживает в течение всего измерения триггер 11 в нулевом состоянии,Далее устройствоработает так же, как и в предыдущем случае, за исключением того, что ближайший после момента.С импульс частоты Г, (момент,) записывает 0 с выхода триггера 7 в триггер 10, переключение выходного сигнала которого из "1" в "0" приводит к такому же изменению состояния элемента ИЛИ 15, как рассмотрено вышее.При отсутствии хотя бы одной из частот Г а Г сигнал "0 с выхода соответственно триггеров 12 и 13 блокирует элемент И 17. Триггер 14 остается в единичном состоянии и разрешает дальнейший счет импульсов счетчику 4 импульсов. При равенстве подсчитываемого в счетчике 4 импульсов количества импульсов частоты Гчислу Ь в нем срабатывает схема сравнения и на выходе появляется "1", что свидетельствует об окончании измерения.Дальнейшее считывание содержимого ,счетчиков 2 и 3 импульсов необязательно, так как при отсутствии одной1383217 ф ффЮ ф 7 с 4 Ри 8. Уоставитель Н.федоровехред А. Кравчук едактор Н.Тупица орректор С,йекма аказ 1290/ 772 Подписноенного комитета СССРетений и открытийРаушская наб д. 4/5 1 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изоб 035, Москва, Ж1 роизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,роектная, 4 из частот измерение частоты следования импульсов или отношения двух частот не имеет смысла. При обнаружении отсутствия хотя бы одного из входных сигналов процессор 1 выдает сигнал "Сброс", который устанавливает схему, измерения в исходное состояние.Таким образом, предлагаемое устройство, обеспечивая те же воэможности, что и известное, позволяет расширить его функциональные возможности, что особенно ценно в различных универсальных испытательных и измерительных системах. 5 Формула изобретения Устройство для измерения отношения частот двух сигналов по авт. св. 20 Р 1308919, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены третий счетчик импульсов, третий и четвертый элементы 25 И, седьмой, восьмой и девятый триггеры, причем дополнительные второй и третий управляющие входы процессора соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого триггеров и с входами третьего элемента И, дополнительные четвертый управляющий вход, шестой, седьмой управляющие выходы и шина данных - соответственно с сигнальным выходом, входом записи данных, счетным входом и информационны- ми входами третьего счетчика импульсов, вход разрешения счета которого подключен к выходу четвертого элемента И, С-входы седьмого и восьмого триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами устройства, а их Р-входы объединены с входом чет"Р вертого элемента И и выходом КЯ-триггера, инверсный выход которого подключен к Б-входу девятого триггера, при этом выход девятого триггера соединен с вторым входом четвертого элемента И, С-вход - с выходом третьего элемента И, а Р-вход - с общей шиной.