Устройство для измерения отношения частот

(088.8)ое свидекл. С 01 во СССР 2, 1980. альная эл стройствах 16-1 а. тел ьстй 23/О В. С. Интегр рительных ус. 236, рис. тро М.(57) Изобр измерительн расширение троия -тором Фиг,1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторс917114,Гутниковника в измЭнергия, 198 ЯСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕЯ ЧАСТОТетение относится к элей технике. Цель изобретенастотного диапазона, в ко 2выполняются измерения, Устройство содержит триггеры 1 и 2, элемент И 9. Для достижения поставленной цели в него введены триггеры 3 - 5, элементы ИЛИ 6 - 8, элементы И 10 - 12. На каждый импульс меньшей частоты 11 поступаюший по входной шине 13, на выходе триггера 2 или 4, в зависимости от состояния триггера 1, формируется один импульс, длительность которого равна периоду следования импульсов большей частоты Ь на входной шине 14, блокировка прохождения следую ших импульсов осушествляется с помошью триггеров 3 или 5. Средняя величина напряжения на выходной шине 15 пропорциональна отношению частот 11/Ь во всем диапазоне 1 гЛ . 2 илИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения отношения частот двух импульсных последовательностей в контрольно-измерительных приборах,Цель изобретения - расширение частотного диапазона, в котором могут проводиться измерения.На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы устройства.Устройство содержит с первого по пятый триггеры 1 - 5, с первого по третий элементы ИЛИ 6 - 8, с первого по четвертый элементы И 9 - 12, перву 1 о и вторую входные шины 13, 14 и выходную шину 15.Прямые выходы второго 2 и четвертого 4 триггеров соединены с первыми входами соответственно первого 6 и второго 7 элементов ИЛИ и соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с выходной шиной 15, инверсные выходы второго 2 и четвертого 4 триггеров, соединены с счетными входами соответственно третьего 3 и пятого 5 триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответственно второго О и четвертого 12 элементов И, выходы которых соединены с входами сброса соответственно второго 2, третьего 3 и четвертого 4 и пятого 5 триггеров. Первые входы первого 9 и третьего 11 элементов И соединены с второй входной шиной 14, вторые входы соединены с выходами соответственно первого 6 и второго 7 элементов ИЛИ, а третьи входы - с инверсными выходами соответственно третьего 3 и пятого 5 триггеров. Счетный вход первого триггера 1 соединен с первой входной шиной 13, прямой выход - с вторыми входами первого элемента ИЛИ 6 и четвертого элемента И 12, а инверсный выход - с вторыми входами второго элемента ИЛИ 7 и второго элемента И 10.Устройство работает следуюшим образом.Для удобства рассмотрения работы предположим, что все триггеры перед поступлением сигналов 1 и 1 находятся в состоянии 0 (исходное состояние триггеров может быть любым, что не сказывается на работоспособности схемы) .Импульс 16 последовательности (фиг. 2 а) поступает на счетный вход первого триггера 1 и устанавливает его в состояние 1 (фиг, 2 в). На выходе триггера 1 формируется импульс 17, который через первый элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход первого элемента И 9, на третий вход которого поступает сигнал 18 с инверсного выхода третьего триггера 3, разрешая прохождение через него импульсов последовательности 2,Импульс 19 последовательности 2, приходяший по второй входной шине 1450 55 устанавливая его в состояние 1. Импульс 30 с выхода триггера 4 (фиг. 2 и) поступает на второй вход третьего элемента ИЛИ 8 и через второй элемент ИЛИ 7 - на второй вход элемента И 11, разрешая прохождение через него импульсов независимо от состояния триггера 1. Импульс 31 последовательности 1 изменяет состояние триггера 1, импульсом 32 с выхода которого разрешается прохождение импульсов последова(фиг. 2 б), проходит через открытый первый элемент И 9 на счетный вход второго триггера 2, устанавливая его в состояние 1. Импульс 20 с выхода второго триггера 2 (фиг. 2 д) через первый элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход первого элемента И 9, разрешая прохождение через него импульсов 2 независимо от состояния первого триггера 1. Этот же импульс поступает на первый вход элемента 8 ИЛИ (фиг, 2 н).Импульсом 21 последовательноститриггер 2 устанавливается в положение О. Таким образом, на первый вход элемента 8 ИЛИ с выхода триггера 2 посту пает импульс 20, длительность которогоравна периоду следования импульсовпоследовательности 2 (фиг. 2 д). На выходе третьего элемента ИЛИ 8 при этом формируется импульс 22 с длительностью, равной длительности импульса 20. Импульсом 23 синверсного выхода первого триггера 2 устанавливается в состояние 1 третий триггер 3. Импульс 24 с выхода триггера 3 открывает по первому входу второй элемент И 10, а потенциал с инверсного выхода триггера 5 3 закрывает первый элемент И 9 по третьемувходу (фиг. 2 ж, з).С приходом импульса 25 последовательности 1 меняется состояние первого триггера 1. Сигнал с выхода первого триггера 1 через первый элемент ИЛИ 6 закрывает 30 по второму входу первый элемент И 9. Импульс 26 с инверсного выхода первого триггера 1 (фиг. 2 г) поступает на второй вход второго элемента И 10, выходной сигнал которого устанавливает в состояние О триггер 3 и подтверждает нахождение в состоя нии 0 триггера 2. Элемент И 9 открывается по третьему входу импульсом 27 с инверсного выхода третьего триггера 3, но так как он уже закрыт по второму входу сигналом с выхода первого триггера 1, им пульсы последовательности 1 не могут действовать на триггер 2 до момента очередного изменения состояния триггера 1.Импульс 26 с инверсного выхода первоготриггерачерез второй элемент ИЛИ 7 поступает на второй вход третьего элемента 45 И 11, на третий вход которого поступаетсигнал 28 с инверсного выхода триггера 5 (фиг. 2 л), разрешая прохождение через него импульсов последовательности 2, Импульс 29 (фиг. 2 б) поступает через элемент И 11 на вход четвертого триггера 4, 1483390Формула изобретения Т 2 тельности 1 через элемент И 9 и открывается по второму входу элемент И 12. Импульс 33 последовательности 12 устанавливает триггер 2 в состояние 1 и, пройдя через открытый элемент И 11, возвращает триггер 4 в состояние О. Таким образом, на второй вход элемента ИЛИ 8 поступает импульс 30 (фиг. 2 и), длительность которого Травна периоду следования импульсов 12. На выходе элемента ИЛИ 8 формируется импульс 34, равный по. длительности импульсу 30 (фиг. 2 н).Импульсе.1 35 с инверсного выхода триггера 4 устанавливается в состояние 1 триггер 5, импульс 36 с выхода которого, пройдя через открытый по второму входу импульсом 32 элемент И 12, переводит в состояние О триггер 5 и подтверждает нахождение в состоянии О триггера 4. Импульс 37 с инверсного выхода триггера 5 поступает на третий вход элемента И 11, который к этому моменту уже закрыт по второму входу сигналом с инверсного выхода триггера 1, что не дает возможности импульсам последовательности 12 проходить на вход триггера 4 до очередного изменения состояния триггера 1.Из приведенного описания видно, что триггеры 2 и 4 поочередно формируют импульсы длительностью, равной периоду следования импульсов последовательности 12 по одному на каждый импульс последовательности 1. Среднее значение напряжения на выходеэлемента ИЛИ 8 за п периодов равно: О кс.=1/ макс. -- -=11 макс. -- -=1 )макс. -- -,ф 6 мф 31 где Ьмакс. - амплитуда импульсов на выходе элемента 8 ИЛИ;- период следования импульсов большей частоты (Ь),Т 1 - период следования импульсов меньшей частоты (11) Таким образом, устройство измеряет отношение частот во всем диапазоне 12)1,в то время как устройство-прототип работает только в диапазоне 12)211, Устройство для измерения отношения 10 частот, содержащее первый триггер, счетный вход которого соединен с первой входной шиной, второй триггер, первый элемент И, первый вход которого соединен с второй входной шиной, и выходную шину, от личаюи(ееся тем, что, с целью расширениячастотного диапазона, в него введены третий, четвертый и пятый триггеры, первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И, причем прямые выходы второго и четвертого триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ и соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, инверсные выходы второго и четвер того триггеров соединены с счетными входами соответственно третьего и пятого триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответственно второго и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами сброса соответственно ЗО второго и третьего, четвертого и пятоготриггеров, первый вход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а третьи 35 входы соединены с инверсными выходамсоответственно третьего и пятого триггеров, при этом прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и четвертого элемента И, а ин версный выход первого триггера соединен свторыми входами второго элемента ИЛИ и второго элемента И.Ко По откр наб., Ужго Составитель А. Смирнец Техред И. Верес Тираж 713 ного комитета по изобретениям Москва, Ж - 35, Раушскаяательский комбинат Патент, г Редактор Н, КиштулиЗа каз 2827/43НИИГ 1 И Государстве113035Производственно-изд ректор Н. Корольписноетиям при ГКНТ СССд. 45од, ул. Гагарина, 1 О