Преобразователь период-частота

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(43) Опубликовано 05.02.77 Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий(45) Дата опубл ани 72) Авторы изобретения. М, Буриков и В, Н. Ярмопик нский радиотехнический инст 1) Заявител 4) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРИОД-ЧАСТОТА 0(61) Дополнительное к ав (22) Заявлено 14.08.75 (2 Устройство относится к вычислительной и измерительной технике, может быть использовано в качестве блока управления специализированных устройств, занятых обработкой аналоговых сигналов, а также в ка честве измерительного прибора, позволяющего измерять период входных сигналов и вырабатывать последовательность импупьсоь с частотой следования, обратно пропорциональной периоду входного сигнала, 1Известен преобразователь период-частота 111, содержащий генератор эталонной частоты, формирующее устройство, блок управления управляемые вентили, делители Частоты, регистр и схему переноса. 15Наиболее близок:к предлагаемому преобразователь период-частота 2, содержащий последовательно включенные входной блок, первый элемент И , первый и второй счетчики, дешифратор, первый блок элементов 20 И , вторые входы которого подключены к выходам делителя, а выходы - ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 25 Это устройство обладает ограниченнымифункциональными возможностями.Бель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства: получение возможности формировать последовательности импульсов с частотой следования,обратно пропорциональной периоду входногссигнала с постоянной относительной погрешностью,Поставленная цель достигается тем, чтов преобразовательсодержащий последовательно включенные входной блок, первый элементИ,первый и второй счетчики, дешифратор,первый блок элементов И, вторые входы которого подключены к выходам делителя авыходы - ко входам первого элемента ИЛИ,выход которого подключен ко второму входу первого элемента И, введены второй итретий элементы И, второй блок элементовИ и второй элемент ИЛИ, причем второйвыход второго блока подключен к первомувходу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, а выход является выходом устройства и подключен к нулевым входам старших триггеров делителя, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам второго блока элементов И, информационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, а управляющий 5 вход - к выходу второго элемента ИЛИ,первый вход которого подключен к третьему выходу входного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего элемента И, выход которого подключен ко 10 второму входу второго элемента ИЛИ, а второй вход - к выходу триггера делителя, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике.На фиг. 1 представлена структурная схе Ь ма преобразователя период-частота; на фиг. 2 - временная диаграмма основных сигналов.Устройство содержит последовательно включенные входной блок 1, первый элемеит20 И 2, первый счетчик 3, второй счетчик 4, дешифратор 5, первый блок элементов И 6, вторые входы которого подключены к выходам делителя опорной частоты 7 а выхо 26 ды - ко входам первого элемента ИЛИ 8, выход которого подключен ко второму входу первого элемента И 2, Второй выход входного блока 1 подключен к первому входу второго элемента И 9, второй вход кото-ЗО рого подключен к выходу первого элемента ИЛИ 8 а выход, являющийся выходом устройства, подключен к нулевым входам старших триггеров делителя 7, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам эдемента И 10. Информационные входы последнего подключены к выходам первого счетчика 3, а управляющий вход - к выходу второго элемента ИЛИ 11, первый вход которого подключен к третье- ,р му выходу входного блока 1, Второй выход блока 1 подключен к первому входу третьего элемента И 12, выход которого подклю чен ко второму входу второго элемента ИЛИ 11, а второй вход элемента И 12 - ,р к выходу триггера делителя 7, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике.Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии счетчики 3, 4 нахо- щ 1 дятся в нулевом положении, а на выходах входного блока 1 - запрещающие потенциалы, По сигналу "Пуск" (связи управления не показаны) на вход делителя 7 поступают импульсы опорной частоты, С выхо 55 дов триггерэв делителя 7 на вторые входы первого блока элементов И 6 поступают импульсы частото 2 о Й о/ При первом после;ы нала "Пуск" переходе значения входного сигнала через нуль иэ отрицательных значений в положительные на первом выходе входного блока 1 (точкас) появляется разрешающий потенциал, открывающий первый элемент И 2 по первому входу, В первый момент времени пос пе сигнала "Пускф код во втором счетчике 4 нулевой. Дешифратор 5 подает разрешающий потенциал на первый вход первого (младшего) элемента И из бпока 6, а на остальные элементы И этого блока - запрещающие потенциалы. Поэтому на первые элементы ИЛИ 8 поступает самая высокая частотами /2 из набора выходных частот де лителя 7 опорной частоты 1 о . Импульсы с первого элемента ИЛИ 8 (точкае) через открытый нервый элемент И 2 поступают на первый счетчик 3, Когда на его вход поступает М импульсов с частотой 1 О )2 ( й выбирают из условия достижения необходимой точности измерения периода в каждом поддиапазоне), он переполняется, При переполнении счетчика 3 во второй счетчик 4 заносится "+1", а в счетчик 3 при этом заносится код, равный половине его емкости, Последнее необходимо для учета части измеряемого периода, равной М 21 о. При коде 00 01 во втором счетчике 4 на первом входе первого (младшего) и во всех кроме второго элементах.И из блока 6 появляется запрещающий потенциал, а на первом входе второго элемента И из блока 6 - разрешающий потенциал. Таким образом, на вход первого счетчика 3 теперь поступают импульсы, частота следования которых вдвое меньше предыдущей частоты,т.е. 1, И, При каждом очередном переполнении первого счетчика 3 код во втором счетчике 4 увеличивается на единицу, а в первый счетчик 3 заносится код, равный половине его емкости й (при М щ 2 в старший разряд% 71 фзаносится единица), и частота импульсов, идущих на вход первого счетчика 3, уменьшается в два раза. Так происходит до момента вторичного перехода входного сигнала через нуль из отрицательных значений в положительные, т.е. до окончания периода Тизмеряемого сигнала, При этом на первом выходе выходного блока появляется запрещающий потенциал, закрывающий первый элемент И 2. На этом заканчивается цикл измерения., в результате которого в :четчиках 3 и 4 формируег-к код, пропорциональный периоду Т. ;зходьн " сигнала. Код во втором счетчике 4 пока" яат, в каком поддиапазоне лежит период " а код в первом счетчике 3 опредег- Т внутри поддиапазона. В этот же " нт вре 546102мени на третьем выходе блока 1 точкафЪ)формируется управляющий сигнал, которыйчерез второй элемент ИЛИ 11 поступаетна управляющий вход блока элемента И 10.Первые входы блока элемента И 10 подклю- бчены к соответствующим входам триггеровпервого счетчика 3, Таким образом дополнительный код, который содержится в счетчике 3, записывается в й младших разрядов делителя 7. На втором выходе бпока 1 уточка д ) в это же время появляется разрешающий потенциал, открывающийвторой элемент И 9 и третий элемент И12 по первым входам, причем каждый им"пульс с выхода второго элемента И 9 ус бтанавливает старшие разряды делителя 7в нулевое состояние, а каждый сигнал свыхода П -ного триггера делителя 7переписывает в иф младших разрядов делителя 7 дополнительный код счетчика 3. 20Коэффициент пересчета т 1 младших триггеров делителя 7 с учетом записанного вних дополнительного кода из счетчика 3пропорционален содержимому счетчика 3,которое в свою очередь пропорционально фвеличине периода Тх входного сигнала.Возбужденный выход дешифратора 5 однозначно определяет частный поддиапазон формируемой на выходе устройства импульснойпоследовательности (грубая шкала). Коэффициент пересчета п младших триггероцделителя 7 определяет требуемую частотуследования импульсов внутри поддиапазона(точная шкала),Збформула изобретения Преобразователь период-частота, содержащий Последовательно включенные входной блок, ,первый элемент И, первый и второйсчетчики, дешифратор, первый блок элементов И 1 вторые входы которого подключе:.1 ык выходал. Делителя а выходы - ко входампервого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого элементаИ, о т л и ч а ю ш и й с я тем, чтосцелью расширения фуькциональных возможностей,в него дополнительно введены второй итретий элементы И,второй блок элементов И ивторой элемент ИЛИ, причем второй выходвходного блока подключен к первому входувторого элемента И, второй вход которогоподключен к выходу первого элемента ИЛИ,а выход является выходом устройства иподкшочен к нулевым входам старших триггеров делителя, установочные входы младших триггеров которого подключены к выходам второго блока элементов И, инфорл 1 ационные входы которого подключены к выходам первого счетчика, а управляющий вход -к выходу второго элемента ИЛИ, первыйвход которого подключен к третьему выходувходного блока, второй выход которого подключен к первому входу третьего элементаИ, выход которого подключен ко второму.входу второго элемента ИЛИ, а второй вход- к выходу триггера делителя, номер которого равен номеру старшего триггера в первом счетчике. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Смеляков В,В, Цифровая измерительная аппаратура инфранизких частот, "Энергия", М 1975, с. 37, рис. 2-1.2, Ермолов Р.С. Цифровые частотомеры, фЭнергия", Л 1973, с, 46, рис, 2-9,,е 1 й-еикостаб СчЕтцОка У Заказ 233/2 Тираж 1049 ЦНИИПИ Государственного ко по делам изобре 113035, Москва, Ж, Подписноемитета Совета Министров Сений и открытийРаушская наб., д. 4/5 пиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проек Составитеж А. КудряшовРедактор Б. Федотов Техред 0, Луговая Корректор В