Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

(5)5 6 01 й 23/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МЕРЕ НИ ДОВАТЕЛ Т- Опульсной но для изания стампульсов. ое баро спец автоматизации(56) Авторское свидетельство СССРМ 1402957, кл. 6 01 й 23/00, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗНОШЕНИЯ ЧАСТОТПОСЛЕСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к итехнике и может быть использовамерения отношения частот следотистических последовательностейУстройство содержит реверсивны3, 4, элемент ИЛИ 6, элементыгенераторы 10, 12 одиночных ивходные шины 1, 2, 1 ил,45 50 55 Изобретение относится к импульсной измерительной технике и может быть использовано для измерения отношения частот следования статистических последовательностей импульсов. Цель изобретения - расширение диапазона измерения отношения частот последовательности импульсов.На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения отношения частот последовательностей импульсов.Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит две входные шины 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4, кодоуправляемый делитель 5 частоты. счетный вход которого соединен с первой входной шиной 1, а информационные входы соединены с информационными выходами реверсивного счетчика 3, элемент ИЛИ 6, элементы И 7 - 9 и первый генератор 10 одиночного импульса, причем вычитающий вход реверсивного счетчика 4 соединен с второй входной шиной 2, его суммирующий, вход - с выходом кодоуправляемого делителя 5 частоты, информационные входы - поразрядно с информационными выходами реверсивного счетчика 4, выход прямого переноса - с первым входом первого элемента И 7 и первым входом элемента ИЛИ 6, выход обратного переноса - с первым входом второго элемента И 8 и вторым входом элемента ИЛИ 6, выход которого соединен с входом синхронизации записи реверсивного счетчика 4, выход третьего элемента И 9 соединен с выходом первого генератора 10 одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого 7 и третьего 9 элементов И, причем выход первого элемента И 7 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 3, выход второго элемента И 8 - с вычитающим входом реверсивного счетчика 3 импульсов, выход которого является выходом устройства. Кроме того, устройство содержит четвертый элемент И 11 и второй генератор 12 одиночного импульса, причем выход четвертого элемента И 11 соединен с входом второго генератора 12 одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами второго 8 и четвертого 11 элементов И, первый вход последнего соединен с выходом обратного переноса реверсивного счетчика 4, выход прямого переноса которого соединен с первым входом третьего элемента И 9.Устройство работает следующим образом.Последовательность импульсов делимого с частотой 1, через входную шину 1 10 15 20 25 30 35 40 поступает на счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой 1, через входную шину 2 - на вычитающий вход реверсивного счетчика 4.В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот 11 и 12 остаются неизменными, код числа 0(т) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от 0 до Омакс, где Омакс - емкость счетчика 4; 1 - значение текущего момента времени. С информационных выходов реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выход устройства и на информационные входы кодоуправляемого делителя 5 частоты, причем число К определяет коэффициент деления кодоуправляемого делителя 5 частоты, Так как на счетный вход кодоуправляемого делителя 5 частоты поступают импульсы с частотой 11, то на его выходе формируется последовательность импульсов с частотойбб=КВ установившемся режиме измерения число К определяет отношение1К= -2Откуда следует, что в установившемся режиме 111.= 2Так как на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой Ь, а на суммирующий вход - импульсы с частотой 1 с выхода кодоуправляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот т 1 и 12 состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного импульса, что обусловлено наличием фазового сдвига между частотами 12 и 111. Обычно емкость реверсивных счетчиков 3 и 4 устанавливается не менее 10 импульсов, что обусловлено конструкцией интегральных микросхем, серийно выпускаемых промышленностью. Следовательно, колебание состояния счетчика 4 в пределах одного импульса не вызывает сигналов на его выходах прямого и обратного переноса и состояние счетчика 3 остается неизменным. Неизменным остается и код чилса К на выходе счетчика 3.При изменении среднего значения частот 1 и 1 или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство нарушается и, следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой. Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо в сторону убывания накапливаемыхимпульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого или обратного переноса не появится импульс. Этот импульс через элемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуществляет запись кода О(1), поступающего на его информационные входы с его же информационньх 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 О = 0 или О = Омакс, сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. После достижения счетчиком 4 одного из предельных состояний каждый импульс высокой частоты, нескомпенсированный импульсом низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса. Этот же импульс через первый вход элемента И 9 или через первый вход элемента И 11 поступает соответственно на вход генератора 10 или на вход генератора 12, в результате чего генераторы 10 или 12 вырабатывают импульс определенной длительности. Причем импульс с выхода генератора 10 через второй вход элемента И 7 блокирует прохождение импульсов кроме первого) с выхода прямого переноса счетчи 10 15 20 25 30 ка 4 на суммирующий входсчетчика 3 на время,равное его длительности, аналогично импульс с выхода генератора 12 через второй вход элемента И 8 блокирует прохождение импульсов ( кроме первого) с выхода обратного переноса счетчика 4 на вычитающий вход счетчика 3 на время, равное его длительности.По окончании указанного времени блокировка снимается, и первый импульс с выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 поступает через первые входы элементов И 7 или 8 соответственно на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3, последующие поступления импульсов с 35 40 45 12 на время, равное длительности импуль 55 са, формируемого этими генераторами.Импульсы, поступающие с выходов прямого или обратного переноса счетчика 4 через первые входы соответственно элементов И 7 или 8 на суммирующий или. выхода прямого или обратного переноса счетчика 4 соответственно на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 вновь блокируются импульсом, формируемым соответственно генератором 10 или 12.Элементы И 9 и 11 запрещают прохождение импульсов с выходов прямого и обратного переноса счетчика 4 соответственно на входы генераторов 10 и вычитающий вход счетчика 3, изменяют код на информационных выходах последнего и на информационных входах кодоуправляемого делителя 5 частоты.Изменение кода на информационных входах кодоуправляемого делителя 5 частоты приводит к изменению частоты т 11 на выходе кодоуправляемого делителя 5 частоты так, что разбаланс между частотами 111 и 12 на счетных входах счетчика 4 уменьшается. Этот процесс повторяется до тех пор, пока состояние счетчика 4 не будет удовлетворять условиюОО(1)Омакспосле чего наступает установившийся режим измерения. При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 импульсы отсутствуют, а выходной код числа К счетчика 3 остается неизменным,Необходимая величина случайной составляющей погрешности измерений, особенно при измерении отношения частот следования статистических последовательностей импульсов, обеспечивается выбором длительности импульсов, формируемых генераторами 10 и 12. При изменениях частот т 1 и 12, носящих характер флуктуаций, на выходах прямого или обратного переноса счетчика 4 появляется серия импульсов. Однако на соответствующий суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 проходит лишь часть этих импульсов, в оптимальном случае не более одного. Прохождение остальных импульсов на суммирующий или вычитающий вход счетчика 3 блокируется импульсом, сформированным генератором 10 или 12,Формула изобретения Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, первый и второй реверсивные счетчики, кодоуправляемый делитель частоты, счетный вход которого соединен с первой входной шиной, а информационные входы соединены с информационными выходами первого реверсивного счетчика, элемент ИЛИ, первый, второй и третий элементы И и первый генератор одиночного импульса, причем вычитающий вход второго реверсивного счетчика соединен с второй входной шиной, суммирующий вход второго реверсивного счетчика соединен с выходом кодо- управляемого делителя частоты, информационные входы второго реверсивного счетчика соединены поразрядно с информационными выходами второго реверсивного счетчика, выход прямого переноса второго реверсивного счетчика соединен с первым входом первого элемента И1725149 20 30 40 50 Составитель Р.МатвееваТехред М.Моргентал Корректор О.Ципле Редактор И.Шмакова Заказ 1173 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 и первым входом элемента ИЛИ, выход обратного переноса второго реверсивного счетчика соединен с первым входом второго элемента И и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации записи второго реверсивного счетчика, выход третьего элемента И соединен с входом первого генератора одиночного импульса, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, причем выход первого элемента И соединен с суммирующим входом первого реверсивного счетчика, выход второго элемента И соединен с вычитающим входом первого реверсивного счетчика импульсов, выход которого является выходом устройства, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения отношения частот последовательности импульсов, в него введе ны четвертый элемент И, и второй генератородиночного импульса, причем выход четвертого элемента И соединен с входом второго генератора одиночного импульса, выход которого соединен со вторым входом второго 10 элемента И и вторым входом четвертого элемента И, первый вход которого соединен с выходом обратного переноса второго реверсивного счетчика, выход прямого переноса которого соединен с первым входом 15 третьего элемента И.