Цифровое устройство для сличения частот

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 . 01 Н 23/00 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявители Харьковский институт радиоэлектроникии Харьковский автомобильно-дорожный институт(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛИЧЕНИЯ ЧАСТОТ Изобретение. относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для сличения частот периодических сигналов с получением результата в виде цифрового кода, пригодного для ввода в цифровую ЭВИ.Известны устройства для сличения частот, содержащие смеситель, к выходу которого подключается индикатор (11Однако эти устройства характеризуются недостаточной разрешающей способностью и точностью, а также необходимостью использования в устройствах аналоговых элементов (например, фильтров нижних частот)Наиболее близким к изобретению по функциональному назначению и достигаемому результату является устройство для получения разностной частоты из 20 двух импульсных последовательностей, использующее принцип совпадения импульсов (2. Устройство состоит из триггера, 25 двух формирующих устройств, инвертора и двух элементов И.Недостатком указанного устройства является малое быстродействие, обусловленное необходимостью ожидания на- Зр чала совпадений импульсов сравниваемых импульсных последовательностей.Цель изобретения - увеличение быстродействия устройства для сличения частотУказанная цель достигается тем, что в цифровое устройство для сличения частот, содержащее соединенные последовательно генератор опорной час тоты, формирователь импульсов опорной частоты, формирователь входных импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента И, введены дополнительно (п) каналов сравнения частот, линия задержки, триггер, элемент ИЛИ, блок управления, счетчик импульсов бЛок определения знака коррекции и секционированная линия задержки, выходы которой соответственно подключены к первым входам каналов сравнения частот, кроме первого: выходы всех каналов подключены через элемент ИЛИ ко входу блока управления, первый выход которого подключен ко вторым входам каналов сравнения частот, второй выход блока управления соединен со вторым входом элемента И, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, причем выходФормирователя входных импульсов подключен к первому входу блока определе- ния знака коррекции, к третьим входам каналов сравнения частот и через ли" нию задержки ко входу триггера, выходы которого соответственно подключены к четвертому и пятому входам каналов сравнения частот, а выход формирователя импульсов опорной частоты подключен соответственно к входу секционированной линии задержки, ко второму входу блока определения знака коррекции и к первому входу первого канала сравнения частот, при этом все каналы сравнения частот соединены в кольцо по шестому входу каждого канала, а так же тем, что каждый канал сравнения частот содержит последовательно соединенные первый ключ, элемент И и второй ключ, при этом выход элемента И подключен через последовательно соединенные третий ключ и элемент сборки к первому входу первого ключа, причем вторые входы первых ключей каждого канала являются первым входом, вторые входы элемента сборки являются вторым входом, вторые. входы элементов И, вторых и третьих ключей являются соотнетстненно третьим, четвертым и пятым входами каналов,а шестым входом является третий вход элемента сборки.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство состоит иэ генератора 1 опорной частоты, Формирователя 2, импульсов опорной частоты, Формирователя 3 входных импульсов, блока 4 определения знака коррекции, секционированной линии 5 задержки, каналов б б сравнения частот, состоящих из первых ключей 7 7 я, элементов 8 А 8 У, вторых ключей 99 п и третьих ключей 10.(10 п элементов 1111, сборки и элемента 12 ИЛИ, линии 13 задержки, триггера 14 общего элемента 15 И блока 1 б управления и счетчика 17 импульсовУстройство работает следующим образом.Опорный сигнал частоты Го с генератора 1 опорной частоты поступает на формирователь 2 импульсов опорной частоты, который формирует опорную последовательность прямоугольных импульсов длительностью ь с периодом следования Тр = 1/Ер, а из сигнала измеряемой частоты й формирователь 3 входных импульсов формирует входную последовательность прямоугольных импульсов длительностью T с периодом следования Т = 1/Г, причем величина Г должна удовлетворять следующим условиям: 1 тх-т,2 Г- иС -2Входная последовательность прямоугольных импульсов с выхода формирователя 3 входных импульсов поступает далее на блок 4 определения знака коррекции, первые входы элементов 8(8 И каналов б бп сравнения частот, линию 13 задержки и элемент 15 И.Опорная последовательность прямоугольных импульсов с выхода Формирователя2 импульсов опорной частоты посту -пает на вход секционированной линии 5задержки и кроме того, непосредственно через открытый первый ключ 7 навторой вход элемента 8( И канала б( .С выходов секционированной линии 5Задержки опорные последовательности 155 прямоугольных импульсонсдвинутые относительно друг друга на время задержки между выходами 1 зрд, поступают через открытые ключи 7 7 на вторыевходы элементов 828)1 И каналов о б.б.Колйчество и каналов сравнениячастот определяется из выражения п=еМ,25 задгде еп 1 - округленное до большегоцелого значения отношения То)адПри частотах ЙХ входного сигнала,близких к опорной частоте Йр, и присоблюдении условий (1) на выходахэлементов 8 8И образуются пакеты импульсов совпадений, число которых и пакетах обратно пропорционально разности Т-То и прямо пропорционально Д. Совпадения могут произойти последовательно н нескольких элементах И (их количество определяетсясоотношением между С и 1 а). И еслиначать отсчет с момента. совпаденияв первом или последнем из этих элементов (учитывается, что нумерациякольцевая, т. е. после п следует 1),то погрешность неопредеженности положения импульсов достигает йа с3 йомомента совгадения н последующих45 (или предыдущих) схемах еще большейвеличины. Поэтому ключи из ряда7( 7 н каналов сравнения частот, в"которых произошли первые совпадения,закрываются импульсами с выходов эле 5 О ментов И этих каналов, прошедшимичерез соответствующие нормально от-крытые ключи 9 9 и и элементы11,11, сборки. Импульс же измеряемой частоты й, пройдя через линию 13 задержки, которой он задерживается на время большее (,", перебрасывает триггер 14 с раздельнымивходами. В результате ключи 9 9 пзакрываются, а ключи 10 10 П открынаются,60 Если 1-номер канала, н которомпроисходит совпадение. переднегофронта импульса входной последовательности, а 7 - то же для заднегофронта, то отсчет начинается с момента поянления первого совпадения с ка741178 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеоставитель В, Мулярехред Н.Ковалева Корректор С. Щом едактор П. Макарев Заказ 3323/5 Тираж 10 ЦНИИПИ Госуда пс делам иэ 035, Москва, Ж19 Подписноерственного комитета СССРобретений и открытий-35, Раушская наб., д. 4 П Патент, г. ужгород, ул . Проектная,илиал ду первого ключа, причем вторые входыпервых ключей каждого канала является первым входом, вторые входы элемента сборки являются вторым входом,вторые входы элементов И, вторых итретьих ключей являются соответственно третьим, четвертым и пятым входами каналов, а шестым входом является третий вход элемента сборки. 1. Аппаратура для частотных и временных измерений. Под ред. АП, Горшкова. М., Советское радио 1, 1971, с. 149-150.2. Авторское свидетельство СССР В 200620, кл. Н 03 К 01.09,66.