Устройство цифрового измерения частоты следования импульсов

ОП ИСАНИЕ (и,930146ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сфеэ СоветсиикСоциалистическиеРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 3 ЪеударетекнЫ 1 вмнтет ССФР ае делам иаабретеннй н открытВ(53) УДК 621. .317(088.8) Опубликовано 23,05.82, Бюллетень М 19 Дата опубликования описания 25.05.82(5 М) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ Изобретение относится к радиоизмерениям.Известно устройство цифрового измерения частоты следования импульсов,содержащее преобразователь, квадратурный генератор, задающий генераторсигналов дискретизации, блок вычисления дискретного преобразования фурье,квадратор, интерполятор, блок обнаружения, блок памяти, блоки сочетаний,блок оптимального разрешения 113.Недостатком этого устройства является его сложность,Наиболее близким по технической. сущности к изобретению является уст" ройство, содержащее формирователь импульсов, соединенный со входной ши" ной, временной селектор, вход управления которого связан с Формирователем эталонного временного интервала, счетчик с индикатором, причем вход счетчика соединен с выходом временного селектора 2). Однако известное устройство не обладает достаточным быстродействием.Цель изобретения - повышение быстродействия.Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее формирователь входных импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу временного селектора, второй вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, и счетчик с индикатором, введены управляемый умножитель частоты, преобразователь период-код и Формирователь сигналов уп" равления, первый вход которого соединен с выходом формирователя входных импульсов, второй вход соединен с первым входом преобразователя периодкод, выходом временного селектора и информационным входом управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика с индикатором, а вход управления соединен3 93014с первым выходом формирователя сиг-налов управления, второй выход которого подключен ко второму входу преобразователя период-код, выходы которого соединены с остальными входамиформирователя сигналов управления,причем входы Формирователя времен.ных интервалов соединены соответственно с остальными выходами Формирователя сигналов управления. 1 ОНа чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства.Устройство содержит Формирователь 1 входных импульсов, временнойселектор 2, управляемый умножитель 3частоты, счетчик 4 с индикатором,преобразователь 5 период-код, Формирователь 6 временных интервалов,формирователь 7 сигналов управления,Измеряемый сигнал подан на входнуюшину 8.Формирователь 6 временных интервалов состоит из триггера 9, счетчика 10 и элемента И 11, а Формирователь 7 сигналов управления содержитгенератор 12 эталонного интервала,блок 13 элементов И, блоки 14 и 15вентилей, блок 16 установки кода,параллельный сумматор 17, формирователь 18, элементы И 19, 20,триггеры 21 и 22, элемент 23 задержки иэлемент ИЛИ 24,Принцип работы устройства заключа 3ется в следующем,В исходном состоянии счетчик обнулен, селектор 2 закрыт, преобразователь 5 готов к измерению кода(длительности) периода. Измеряемый сиг 4 Онал подается на вход формирователя 1,с выхода которого на селектор 2 иФормирователь 7 поступают короткиеимпульсь 1 с частотой Г. Формирователь 7 начинает процесс измерения ссоответствующего сигнала запуска,45который может вырабатываться либо всамом Формирователе 7, либо поступатьна него извне,После прихода сигнала запуска первый же импульс с выхода формирователя1 поступает на формирователь 7, начинает работу Формирователь 6 на время 0,1 Т, опрокидывающего селектор2, В это же время с Формирователя 7на умножитель поступает сигнал, врезультате которого умножитель осуществляет умножение входных импульсов на 10. Кроме того, с формирова 6 4теля 7 на преобразователь период-код поступают импульсы эталонного периода (например в 1 мкс) и он вырабатывает код периода за интервалом между первым импульсом, поступающим на его второй вход с выхода селектора 2. Полученный код немедленно передается в Формирователь 7, где умножается на 10 и на количество импульсов Й 1, поступивших на вход Формирователя 7 с выхода селектора 2, Это же число Н 1 импульсов с выхода в селектора 2, пройдя через умножитель 3, записывает в счетчик число 10 Н . По окончании первого временного йзмерительного интервала формирователь 7 вырабатывает на своих выходах соответствующую длительность второго временного интервала, передает этот код на Формирователь 6 временных интервалов, меняя коэффициент умножения с 10 на 1. После этого момента приходящий ближайший импульс с выхода Формирователя 1 подается на формирователь 6 временных интервалов, начиная Формирование второго временного интервала. Временной . селектор 2 открывается на время этого вторичного временного интервала и пропускает на свой выход, а затем и через умножитель 3 на вход счетчика количество импульсов, соответствующих последней значащей цифре результата измерения частоты.Для подготовки формирователей 6 и 7 к исходному положению служит сигнал запуска, под действием которого триггер 22 устанавливается в нулевое положение, при котором сигнал на его выходе отсутствует, блок 14 открывается, в результате чего с блока 16 через блок 14 и блок 13 на устано" вочные входы счетчика 10 поступает начальный код, обеспечивающий в счетчике 10 коэффициент пересчета, равный отношение й щ - - Тн , гйе ТО 0 То период следования сигналов генератора 12. Другими, словами, счетчик 10 под воздействием сигнала ставится в такое положение, что после поступления на его счетный вход Мо импульсов, на выходе счетчика появится сигнал И, наконец, сигнал запуска обнуляет регистр (не показан) сумматора 17 и через элемент 24 поступает на единичный вход триггера 21 и переводит его в единичное состояние, открывая элемент 19. Первый же импульс с формирователя 18 (соответстт,е. формирователь временных интервалов готов сформировать на своем выходе импульс длительностью ТпПоступление сигнала на единичный вход триггера 21 приводит к его переходу в единичное состояние, отпиранию элемента 19., пропусканию бли-. жайшего импульса с формирователя 18, перебросу триггера 21, запиранию эле" 10 мента 19, переводу триггера 22 внулевое состояние (чем обеспечивает-.ся коэффициент умножения умножителя, равный 1), перебросу триггера 9 в единичное состояние, т,е, обеспече" 1 З нию формирования временного интервала Т . За время этого интервала производится подсчет числа единиц ре-.зультата измерения. выходе счетчика 10. появляется сигнал, поступающий на нулевой вход триг"гера 9 и на вход элемента 20. Триггер 9 переходит в нулевое состояние,запирая временнои селектор и элемент 11. Элемент 20 к моменту прихода этого импульса оказывается запертым, так что на этом Формирователи6 и 7 прекращают свою работу. Формула изобретения Устройство цифрового измерения частоты следования импульсов, содержащее Формирователь входных импульсов, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу временного селектора, вто. рой вход которого соединен с выходом формирователя временных интервалов, и счетчик с индикатором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия в него введены управляемый умножитель частоты, преобразователь период-код и формирователь сигналов управления, первый вход которого соединен с выходом формирователя входных импульсов, второй вход соединен с первым входом пре" образователя период-код, выходом временного селектора и информационным входом управляемого умножителя частоты, выход которого подключен к входу счетчика с индикатором, а вход управления. соединен с первым выходом формирователя сигналов управления,второй. выход которого подключен к второму входу преобразователя период 5 9301 йбвующий концу импульса формирователя 1) проходит через элемент 19,во-первых, возвращает триггер 2 1 внулевое состояние, при котором закрыт элемент 19, во-вторых, поступает на счетный вход триггера 22, переводя его в единичное состояние, открывая тем самым элемент 20 и подавая на управляющий вход умножителясигнал установки коэффициента умножения, равного 10, в-третьих, сигнал с выхода элемента 19 поступаетна единичный вход триггера 9,.приводит его в единичное состояние, открывая временной селектор.для импульсов формирователя 1 и элемент11 для импульсов генератора 12. Счетчик 10 начинает заполняться, с выхода временного селектора начинаютпоступать импульсы измеряемой частоты. К моменту прихода в сумматор 17первого импульса с временного селектора. на кодовых выходах преобразователя 5; период-код уже будет кодчисла Тпоэтому каждым импульсомс временного селектора этот код будет суммироваться с тем, что к егоприходу будет в сумматоре. Естественно, что после поступления послед. него из счетных импульсов йсч, свыхода временного селектора в сумматоре 17 будет записан код произведения кода Т на число йимпульсовс. выхода временного селектора.Между поступлением на выход временного селектора импульса с номером35Исч и поступлением на его вход следующего импульса с Формирователя 1счетчик 10 переполняется и на еговыходе появляется сигнал, поступаемощий на нулевой вход триггера 9, переводящий его,в нулевое состояние изапирающий временной селектор и элемент1Кроме того, выходной сигнал счет. чика 10 проходит через элемент 20 ипосле задержки в элементе 23 поступает на управляющий вход блока 15 ина единичный вход триггера 21, Блок15 открывается и код из сумматора 17через элементы 15 и 13 поступает наЯсчетчик 10. Если резуль тат суммиро"вания записывается в сумматор в самодополняющемся двоично-десятичномкоде, то в результате перезаписи кода в счетчике 10 оказывается записанным дополнительный код числа, равного разности между кодом интервалаТи и кодом интервала Тр = 10.Т Исч,По окончании этого интервала на7 930146 8 код, выходы которого соединены с ос Источники информации, тальными входами формирователя си г- принятые во внимание при экспертизе налов управления, причем входы фор- , 1. Авторское свидетельство СССР мирователя временных интервалов сое 747857, кл. С 01 к 23/00, 28.11.77, динены соответственно с остальными2. Мирский Г,Я. Радиоэлектронные выходами формирователя сигналов уп- измерения, И., "Энергия", 1975, равления. с. 200. 6 НИИПИ Заказ 3459 Тираж 719 Подписнт Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул. Проектная,4