Электронно-счетный частотомер

,801041947 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 00 Заа 0 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬП"ИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСНО(21) 3331207/18-21 ного счетчика, а выход формирователя (22) 14 е 08,81 сброса подключен к установочным вхо" (46) 15.09.83. Бн)л, 9 34 дам генератора меток и формировате- (72) А.И.Сторонкин ля строб-импульса, о т л и ч а ю- (53) 621.317(088.8) щ и й с я тем, что, с целью повыше(56) 1. Ермолов Р.С. Цифровые часто- . ния быстродействия измерительного томеры. Л., "Энергия 1,1973. цикла и расширения функциональных2. Аппаратура для частотных и вре". возможностей, в него введены дополни. ,менных измерений. Под ред. А.П.Гдршко- тельный временной селектор .и блок ва. М., Сов. радио, 1971, с. 167, . разноса импульсов, два входа которорис. 6,1 (прототип). го соединеныс соответствующими вы(54)(57) 1. ЭЛЕКТРОННО-СЧЕТНЫЙ ЧАСТО. ходамидвухканального усилителя-фор- ТОМЕР, содержащий последовательномирователя, а два выхода блока разсоединенные генератор меток времени, носа импульсов подключены соответст формирователь строб-импульса, форми- венно к первым входам основного и рователь времени индикации, формиро- дополнительного временных селекторов, ватель сброса, реверсивный счетчик а вторые входы последних соединены с Я и блок индикации, а также двухканаль- вторым выходом формирователя стробный усилитель-формирователь и основ; импульса, выход дополнительного вреной временной селектор, выход которо- менного селектора подключен к третье- фго соединен с вторым входом реверсив-, му входу реверсивного счетчика,1041947 фцикл где инд 2, ЧастотоМер по и. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, чтоблок разноса импульса содержит две цепи после" довательно соединенных элемента задержки, элемента совпадения, ждущегс мультивибратора, ключа и элемента ИЛИ, а также третий и четвертый ждущие мультивибраторы, к 5 -триггер, третий и четвертый элементы совпадения, выходы которых соединены соответственно с вторыми входами элементов ИЛИ первой и второй цепей, входы элементов задержки первой и второй цепей соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, выход 1Изобретение относится к радиоизмерительной технике,Известны универсальные электронносчетные частотомеры, производящиеавтоматические измерения усредненныхзначений частоты электрических колебаний 1),Однако они имеют низкое быстродействие измерительного цикла.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является уст"ройство, содержащее последовательносоединенные усилитель-формирователь,временной селектор, реверсивный счетчик и блок индикации, а также последовательно соединенные генератор ме-ток,времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации и формирователь сброса, причемвыход последнего соединен с установочными входами реверсивного счетчи"ка,генератора меток и формирователястроб-импульса, выход которого под"ключен к второму входу временногоселектора 2.Время одного цикла измерения это"го устройства определяется по формуле время счета (длительность строб-импульса), обычно равное 10 ф" мс (т О, 1, 2 3, 4)увремя индикации, необходимое для снятия информации,инддлйтельность импульса сбро" са, для транзисторных схем=20 - 40 мкс, для схем на ИМС й 4(0,5 - 1 мкс;задержка срабатывания декадных делителей, входящих в блок, обычно 11 мкс. третьего мультивибратора подключен к первому входу Й 5-триггера и второму входу четвертого ждущего мультивибратора, выход последнего соединен с вторым входом РЗ -триггера и вторым входом третьего мультивибратора, первые входы третьего и четвертого элементов совпадения соединены соответственно с выходами элементов задержки первой и второй цепей, первый выход Рз-триггера соединен.с вторыми входами третьего элемента совпадения. и элемента совпадения второй цепи, второй выход К 8-триггера подключен квторым входам четвертого элемента совпадения и элемента совпадения перьвой цепи. Из соотношения (1) следует, что в полном цикле измерений большую часть времени составляют потери на считывание полученной информации, а не сами измерения. Кроме того, для полунения абсолютной разности изменения частоты электрических колебаний необходимо производить вычисления по двум показаниям частотомера (для этого требуется дополнительное время обработки). Следовательно, известное усФ- ройство имеет низкое быстродействие измерительного цикла. Цель изобретения - повышение быст"родействия измерительного цикла и расширение функциональных возможностей электронно-счетного частотомера.Поставленная цель достигается тем,что в электронно-счетный частотомер, содержащий последовательно соединенные генератор меток времени, формирователь строб-импульса, формирователь времени индикации, формирователь 25 сброса, реверсивный счетчик и блокиндикации, а также двухканальный усилитель-формирователь и основной временной селектор, выход которого соединен с вторым входом реверсивно:го счетчика, а выход формирователя З 0 сброса подключен к установочным входам генератора меток и формирователя строб-импульса, введены дополнительный временной селектор и блок разноса импульсов, два входа которого соеЗэ динены с соответствующими выходамидвухканального усилителя-формирователяа два выхода блока разноса импульсов подключены соответственно к первым входам основного и дополнительного временных селекторов,а вторыевходы последних соединены с вторымвыходом формирователя строб"импульса,выход дополнительного временного селектора подключен к третьему входуреверсивного счетчика,Блок разноса импульсов содержитдве цепи последовательно соединенныхэлемента задержки, элемента совпадения, ждущего.мультивибратора, ключаи элемента ИЛИ, а также третий и четвертый ждущие мультивибраторы, ВБтриггер, третий и четвертый элементысовпадения, выходы которых соединены.соответственно с вторыми входами эле 10ментов ИЛИ первой и второй цепей,входы элементов задержки первой ивторой цепей соединены соответственно с первыми, входами третьего и четвертого ждущих мультивибраторов, выход третьего ждущего мультивибратораподключен к первому входу НЯ-тригге-ра и второму входу четвертого ждущего мультивибратора, выход последнегосоединен с вторым входом ВЯ-триггераи вторым входом третьего мультивиб"2ратора, первые входы. третьего и четвертого элементов совпадения соединены соответственно с выходами,элементов задержки первой и .второй це 25пей, первый выход ВБ-триггера соединен с вторыми входами третьего элемента совпадения и элемента совпадения второй цепи, второй выход ВБ"триггера подключен к вторым входамчетвертого элемента совпадения и эле З 0мента совпадения первой цепиНа фиг, 1 изображена блок-схемаустройства на фиг. 2 - блок-схемаблока разноса импульсов на фиг,Зосциллограммы, поясняющие работу это З 1го блока,Электронно-счетный частотомер имеет двухканальный усилитель-формирователь 1, генератор 2 меток времени,содержащий опорный (кварцевый) генератор и делитель частоты,формирователь 3 строб-импульса, формирователь4 времени индикации, формирователь 5сброса, реверсивный счетчик б, блок7 индикации, основной временной селектор 8, дополнительный временнойселектор 9, блок 10 разноса Импульсов.Блок разноса импульсов содержиттретий 11 и четвертый 12 ждущие мультивибраторы, ВЯ-триггер 13, элементы14 и 15 задержки соответственно пер"вой и второй цепей, элементы 1 б совпадения соответственно первой ивторой цепей, ждущие мультивибраторы20 и 21 первой и второй цепи, ключи .5522 и 23 первой и второй цепей, работающие от отрицательного фронта, эле.менты ИЛИ 24 и 25 первой и второй це.пей соответственно,При рабове устройства формирова- ,60тель 3 синхронно включает два селек-.тора 8 и 9, другие входы которых под.ключены к выходу блока 10 разноса им.,пульсов, и на счетчик б поступают им..пульсы сложения и вычитания, разне сенные во времени до разрешающей спо;собности счетчика б,Осциллограммы, приведенные нафиг. З,изображают; а, 6 в .импульсы спервого и второго выходов усилителейформирователей соответственно; в,гимпульсы с прямого, выхода ждущих мультивибраторов 11 и 121 ,е - импульсыс прямого и инверсного вЫходов триггера 13; х - импульсы с выхода элемента 14 1 з - импульсы с выхода элемента 161 и - импульсы с. инверсноговыхода мультивибратора 201 к - импульсы с выхода ключа 221 л - импульсы свыхода элемента 17 м - импульсы свыхода элемента 24 н - импульсы свыхода элемента 15 о,и - импульсы свыхода элементов 18 и 191 Р - импульсы с инверсного выхода мультивибратора 21 с - импульсы с выхода ключа23; т - импульсы с выхода элемента 25.Работа блока разноса импульсовзаключается в следующем.Ждущие мультивибраторы 11 и 12 выполнены таким образом, что в каждыйданный момент времени может. работатьтолько один из них, причем тот, импульс запуска на который приходитраньше (фиг. Зв, г). На время, равное длительности выходного импульсамультивибратора, второй,мультивибратор остается блокированным. Это обес.печивается связью выходной цепи каждого из мультивибраторов 11 и 12 ссоответствующим входом другого, Выходные импульсы с двухканального уси.лителя-формирователя 1 (фиг. За, б),запускакщие ждущие мультивибраторы11 и 12, одновременно поступают наэлементы 15 и 14, которые обеспечивают задержки сигналов на время переключения триггера 13 (фиг. Зж, н).Последний после действия выходных импульсов с мультивибраторов 11 и 12устанавливается в состояние, соответствующее потенциалу логической единицы на выходе того плеча, на котороеимпульс пришел раньше (фиг. Зд, е).Таким образом, для импульсов, поступающих с элементов 14 и 15 на элементы 16 - 19, возможны два направления;через элемент 17 на элемент 24 - дляимпульсов первого канала (фиг. Зл)через элемент 18 на элемент 25 - для 1импульсов второго канала (фиг. Зо),при этомпо данному направлению ийутимпульсы того канала, в который ониприходят несколько раньшеа такжечерез элемент 16, мультивибратор 20, ключ 22 на элемент 24для импульсов первого канала (фиг.Зэ,и, к, м) через элемент 19, мультивибратор 21, ключ 23 на элемент 25 для импульсов второго канала (фиг,Зп,р, с, т), по данному направлениюидут импульсы того канала, в которыйони приходят позже.. 3Таким образом, ждущие мультивибраторы 11 и 12 сравнивают интервал между входными импульсами и в том случае,когда он меньше длительности самихимпульсов (фиг, За, б), устанавливают триггер 13 в соответствующее положение. При этом опережающий импульс-проходит без задержки, а отстающийполучает.дополнйтельную задержку (засчет мультивибраторов 20 и 21), поскольку цепь прохождения беэ задержки 10.для него (отстающего) закрыта элементом 17 (или 18),В том случае, если интервал междувходными импульсами больше длительности выходных импульсов с мультивиб раторов 11 и 12, каждый из них работает поочередно, не влияя друг на другаи импульсы каждого канала проходят без дополнительной задержки.С выхода блока разноса импульсыобоих каналов через открытый селектор 8 9 проходят на реверсивныйсчетчйк 6, выполненный синхронным(например, на 155 ИЕ 6), беэ дополнительных потенциальных шин разрешения сложения и вычитания, В счетчике суммируется информация, равная разности поступающих импульсов й-й 2, при этом за счет разнесения во времени входных импульсов потери последних не происходит и погрешность измерения разности частот не превосходит 1 счета.Цикл измерения в предложенном устройстве равен выражению (1).Дпя прототипа это эквивалентно двум циклам измерения/л=Рф+С )+р. (2) 1 где 1 - время обработки двух реодРзультатов измерений,06 Р - инОбычно Ф 12 ач 6 С, тогда выражение (2) й (1) примут вид: для прототипа -для предложейного устройствацикл- сч финд.При ЕСЦХ 1 инд цикл измерения в предложенном устройстве сократился в 2,5 раза по сравнению с известными устройствами.1041947 авитель В Кашуред Т,ФантаВв юж 710нного комитетаений и открыты35, Раушская н Ред Заказ 712 одпис 5 аб., д город, ул.Проектная,Сосктор Л.Алексеенко Тех 5 Тир иипи Государств по делам изобре 3035, Москва, Ж лиан ИПП Патент ррактор А. Дзятк