Цифровой частотомер

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения частоты,Цель изобретения - повышение точ 5ности измерения.На фиг, 1 представлена блок-схемацифрового частотомера; на фиг. 2 "временные диаграммы, поясняющие работу цифрового частотомера. 1 ОЦифровой частотомер содержик формирователь 1, элемент НЕ 2, регистр3 (последовательных приближений), одновибратор 4, триггер 5, генератор6 тактовой частоты, цифрочастотный 15умножитель 7 и триггер 8,Вход формирователя 1 является вхо: дом частотомера, а его выход черезэлемент НЕ 2 соединен с информационным входом регистра 3 и через одновибратор 4 с первым установочнымвходом триггера 5. Установочный входчастотомера соединен с вторым установочным входом триггера 5 и установочным входом регистра 3. На информационном входе триггера 5 установленозначение логического нуля, а выходтриггера 5 подключен к входу синхронизации регистра 3 и входу генератора 6 тактовой частоты, выход которого соединен со счетным входом цифрочастотного умножителя 7 и входом синхронизации триггера 8. Выход цифрочастотного умножителя 7 подключен кустановочному входу триггера 8, наинформационном входе которого установлено значение логической единицы,Выход триггера 8 подключен к входусинхронизации триггера 5. Выходы регистра 3 подключены к информационным 40входам цифрочастотного умножителя 7и являются выходом цифрового частотомера.Частотомер работает по методу поразрядного сопоставления частот. Сигналом "Уст," (фиг. 2 а) происходит начальная установка триггера 5 в нулевое состояние, а в регистре 3 устаИнавливается число - 1 где Н - число,250соответствующее максимальной емкостирегистра 3. После окончания импульса"Уст." регистр 3 переходит в режимпоследовательного приближения, Измеряемая частота Р поступает на форми-;5рователь 1 и преобразуется в последовательность прямоугольных импульсовэлемент НЕ 2 на информационный вход регистра,3 (фиг. 2 в) и на вход одновибратора 4. Последний по переднему фронту Р вырабатывает короткий импульс (фиг, 2 г), который поступает на второй установочный вход триггера 5. Последний переходит в единичное состояние (фиг. 2 д), запуская при этом генератор 6, вырабатывающий последовательность импульсов с частотой Р (фиг. 2 е). Передним фронтом первого импульса генератора 6 на выходе триггера 8 устанавливается значение логической единицы (фиг. 2 з). Тактовая частота генератора 6 поступает на вход цифрочастотного умыожителя 7, выполненного на счетчике и импульсно-потенциальных вентилях. На выходе цифрочастотного умножителя 7 появляются импульсы (фиг. 2 ж) с частотой следования Р , равной1 где- коэффициент пересчета, определяющийся выражением(2) Если длительность импульса с выхода триггера 8 меньше половины периода измеряемого сигнала, в соответствующем разряде регистра 3 фиксируется логический нуль, а если длительность больше, фиксируется логическая единица. С приходом второго положительного импульса Р, начинается второй такт измерения, Всего для измере 1 1ння Р с погрешностью Хме-, 2 2 к необходимо затратить К тактов. При этом в регистре 3 фиксируется двоичгде К - число разрядов цифрочастотного умножителя 7 (2 = У),Первый импульс с выхода умножителя 7 переводит триггер 8 в состояние логического нуля (фиг. 2 ж), который устанавливает значение логического нуля и на выходе триггера 5 (фиг. 2 а) . При этом выключается генератор 6, а в соответствующий разряд регистра 3 (для 1-го такта в К-й разряд, для 2"го в (К)-й для К-го в 1-й) записывается состояние его информационного входа.(б) Вмх 3 14221 ное число Мзначение которого пропорционально частоте. измеряемого сиг- нала Зависимость (3) объясняется тем, что длительность импульса на выходе триггера 8 пропорциональна частоте следования импульсов на выходе умно- жителя 7. Так, в первом такте измерения длительность импульса на выходе триггера 8 равна ТЕсли Т в К-м разряде регистра 3 фиксируется значение логического нули, если 2 Т 1, фиксируетсяТ25 логическая единица. Поскольку регистр 3 работает в режиме последовательного приближения, перед вторым тактомМ в нем устанавливается число Н = - +М+ -, если 2- с. Т и И =, если Ь. Т2 1На К-м такте измерения Точность цифрового частотомера не 45 зависит от частоты генератора 6 тактовой частоты, а обеспечивается определенным количеством разрядов регистра 3 (при точности д = 0,1 Х необходимоприменять 10-разрядный регистр 3).Диапазон измеряемых частот определяется частотой генератора 6 тактовой частоты и разрядностью регистра, 3. В цифровом частотомере нет необходимости в увеличении частоты генер,.тора 6 с целью увеличения точности,следовательно, при данной величинечастоты генератора 6 и разрядностирегистра 3 возрастает точность измерения частоты,Формула изобретенияЦифровой частотомер, содержащий генератор тактовой частоты, первый триггер, формирователь, вход которого является входом частотомера, и цифрочастотный умножитель, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй триггер, одновибратор, регистр и элемент НЕ, выход формирователя через элемент НЕ подключен к информационному входу регистра и через одно- вибратор - к первому установочному входу первого триггера, второй установочный вход которого соединен с установочным входом регистра и установочным входом частотомера, на информационном входе первого триггера установлено значение логического нуля, а выход первого триггера соединен с входом синхронизации регистра и управляющим входом генератора тактовой часто-ы, выход которого подключен к входу синхронизации второго триггера, к счетному входу цифрочастотного умножителя, выход которого соединен с установочным входом второго триггера, на информационном входе которого установлено значение логической единицы, а выход соединен с входом синхронизации первого триггера, выходы регистра подключены к информационным входам цифрочастотного умножителя и являются выходом частотомера.1422172 Тагапы оэнеренця г оставитель Ю. Минкин ехред Л.Олийнык Корректор О, Кравцова едактор И. Горна раж 772 Подп Государственного ко делам изобретений иМосква, Ж, Раушска 4427 сн Ти ВНИИПИ