Устройство для измерения отношения частот

)С 01 К 2 ИСАНИ ЗОБ ЕТЕН 8 ТОРСНОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ четтронн Т.о.,о н ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Частотомер элекный 43-54 ЕЯ 2.721039.с. 13-16. 2, Авторское свидетельство СССУ 474760, кл. С О 1 К 23/10, 1975.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ, содержащее последовательно включенные формирователь импульсов, временной селектор, десятичный счетчик импульсов и первый триггер, декадный делитель частоты, второй и третий триггеры, дешифратор, блок вывода, причем выход второго .триггера соединен с вторым входом временного селектора, входы дешифратора подключены к старшим .разрядам десятичного счетчика импульсов, а выход дешифратора соединен с входом третьего триггера, при этом сигнал частоты делимого отношения подается на вход формирователя импульсов, выходы всех разрядов десятично-. го счетчика импульсов и выход первого триггера подключены к соответствующим входам блока вывода, а обуляющие входы десятичного счетчика импульсов и первого триггера объединены, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцйональных воэможностей, в него введенй два селектора-мультиплексора, два коммутатора, дополнительный десятичный счетчик импульсов и формирователь импульсов обнуления,при этом соответствующие информацион-, ные входы селекторов-мультиплексоров объединены и подключены к выходам соответствующих разрядов декадного делителя частоты, обнуляющие входы которого подключены к первому выходу формирователя импульсов обнуления, обнуляющие входы основногои дополнительного десятичных счетчиков импульсов и третьего триггера соединены с вторым выходом формирователя импульсов обнуления, прямой и инверсный выходы второго триггера подключены к соответствующим входам формирователя импульсов обнуления и управляющим входам коммутатора, а прямой и инверсный выходы третьего триггера подключены к,входам разрешения первого и второго селектор в- мультиплексоров соответственно, причем выход первого селектора-мультиплексора соединен с первым информационным входом первого коммутатора, выход которого подключен к входу второго триггера, а выход второго селектора-мультиплексора подключен к входу дополнительного десятичного4 еЬ счетчика импульсов, выходы всех раз рядов которого соединены с соответ- ( ствующими входами блока вывода1, и соответствующими управляющими входами первого и второго селекторов- мультиплексоров, второй информационный вход первого коммутатора соеди" ф нен с выходом одного из разрядов декадного делителя частоты, вход которого соединен с выходом второго ком" мутатора, информационные входы которого соединены с шинами сигнала час-. тоты делителя отношения и сигнала времени индикации.селекторов-мультиплексоров, второй информационный вход первого коммутатора соединен с выходом одного из разрядов декадного делителя частоты, вход которого соедийен с выходом 5 второго коммутатора, информационные входы которого соединеща, с шинами сигнала частоты делителя отношения и сигнала времени индикации.На чертеже приведена блок-схема 1 О .устройства для измерения отношения частот.Устройства содержит последовательно включенные формирователь 1 импульсов, временной селектор 2, 15 десятичный счетчик 3 импульсов и ,первый триггер 4, дешифратор 5, второй 6 и третий 7 триггеры, селекторы-мультиплексоры 8 и 9, декадный делитель 10 частоты, дополнительный 20 десятичный счетчик 11 импульсов, формирователь 12 импульсов обнуления, коммутаторы 13 и 14 и блок 15 выводаеВходы дешифратора 5 подключены .25 к двум старшим разрядам счетчика 3, а выход дешифратора 5 соединен с входом триггера 6, прямой выход которого подключен к входу разрешения селектора-мультиплексора 8, а инверс-ЗО ный - к входу разрешения селектора- мультиплексора 9. Выходы всех разрядов декадного делителя 10 частоты соединены с соответствующими информационньии входамиселекторов-муль типлексоров 8 и 9, и выход одного. нэ разрядов подключен к одному йнформационному входу коммутатора.13, выход которого соединен с входом триггера 7. К второму информацион ному входу коммутатора 13 подключен выход селектора-мультиплексора 8, управляющие входы которого соединены с управляющими входами селектора- мультиплексора 9 и выходами всех ф 5 разрядов счетчика 11, вход которого . ;соединен с выходом селектора-мультиплексора 9. Прямой и инверсный выхо-ды триггера 7 соединены с соответст,вующими управляющими входами комму таторов 13 и 14 и входами формирователя 12 импульсов обнуления, первый выход которого соедйнен с обнуляющи- ми входами делителя 10, а второй выход подключен к обнуляющим входам 55счетчиков 3 и 11 и триггеров 4 и 6.Кроме того, прямой выход триггера 7 соединен с вторым входом временного селектора 2. Выходы всех разрядов счетчиков 3 и.11 и выход триггера 4 подключены к входам блока 15 вывода, на вход 16 (шину сигнала времени индикации) поступает сигнал индикации, а на входы 17 и 18 (шины сигнала частоты делителя отношения) - сигналы, отношение частот которых измеряется. В качестве селекторов-мультиплексоров 8 и 9 могут быть использованы микросхемы серий 133, 155, 530 и т.д., например 133 КП 5, 155 КП 1, 530 КП 2 и т.д. В качестве блока 15 вывода может использоваться цифропечатающее устройство, устройство индикации с цифровым табло, магнитофон, дисплей и т.д.Сигналы, отношение частот которых измеряется, подаются на входы 17 и 18, На вход 17 подается сигнал с меньшей частотой. При установке ,триггера 7 в положение "Счет" временной селектор 2 пропускает импульсы, формируемые формирователем 1, на вход десятичного счетчика 3 импульсов. Частота следования импульсоч на выходе формирователя 1 импульсов равна. частоте сигнала, подаваемого на вход 17. В то же время коммутатор 14 пропускает импульсы с входа 18 на вход декадного делителя 10 частоты, а триггер 6 находится в таком положении, что селектор-мультиплексор д закрыт, а селектор-мультиплексор 9 открыт, В исходном положении счетчик 11 находится в нулевом положении и селектор-мультиплексор. 9 подключает на вход счетчика 11 выход младшего разряда декадного делителя 10 частоты, т.е. выход коммутатора 14. После прихода одного щчпульса на вход 18 на выходе счетчика 11 появляется импульс, который переводит счетчик 11 в следующее состояние. Так как счетчик 1 1 работает в режже суммирования числа импульсов, то в него записывается число "1". В этом случае селектор-мультиплексор 9 подключает вход счетчика 11 к выходу первой декады декадного делителя 10 частоты. Следующее переключение счетчика 11 происходит после прихода десяти импульсов на вход 18. При этом в счетчик 11 за-. писывается число "2", т.е. селектор- мультиплексор 9 подключает к входу . счетчика 14 выход второй декадыдекадного делителя 10 частоты. По 1147997сле прихода ста импульсов на вход 18в счетчик 11 записывается число "3",.и селектор-мультиплексор 9 вновьпереключает вход счетчика 11 навыход следующей декады декадного 5усилителя 10 частоты и т.д. Такимобразом, в счетчик 11 записываетсячисло, определяющее порядок числаимпульсов, приходящих на вход 18.Одновременно с этим процессом десятичный счетчик 3 импульсов произво/дит счет ймпульсов, приходящихс выхода формирователя 1. Количестворазрядов десятичного счетчика 3 определяется требуемой погрешностью измерения, и число декад счетчика 3равно числу математических разрядовмантиссы результата измерения отношения частот, выводимого черезблок 15 вывода. Дешифратор 5 вырабатывает на своем выходе импульс призаписи в десятичный счетчик 3 числа,при котором во всех декадах счетчика 3, кроме двух последних, записанысостояния "0", а в двух последних .25декадах записано определенное число М. Выбор числа И при реализацииустройства определяется регулярностьювходных сигналов (0(И 19).Для регулярных сигналов В=9 Если З 0сигнал, поступающий на вход 17,нерегулярный, то И 9. При нерегулярном сигнале на входе 18 И9. Приприходе нерегулярных сигналов на обавхода И=9. При априорно неизвестнойрегулярности входных сигналов И=9.После этого триггер 6 меняет своесостояние и включает селектор-мультиплексор 8, а селектор-мультиплексор 9выключается. 40Так как селекторы-мультиплексоры 8 и 9 включены управляющими иинформационными входами параллельното выход одной из декад делителя 10 будет подключен через открытый коммутатор 13 к входу триггера 7. Послеприхода на вход 18 10" импульсов,где и - математический порядок результата измерения отношения частоты,триггер 7 переключается в состояние"Индикация". Таким образом, эа время, равное длительности 100 импульсов, приходящих на вход 18, счетчик 3насчитывает 1, импульсов.При переключении триггера 7 в по 5ложение"Индикация" выключается временной селектор 2, переключаютсякоммутаторы 13 и 14 и формирователь 12 обнуления обнуляет делитель 10. Через коммутатор 14 на входделителя 10 поступают импульсы с входа 16, куда приходит сигнал индикации, После прихода на вход 1610 импульсов, где ш - номер декадыделителя 10, выход которой подключенк входу коммутатора 13, триггер 7вновь переключается в состояние"Счет", формирователь 12 вырабатывает импульс обнуления счетчиков 3и 11, делителя 10 и триггеров 4 и 6и процесс изменения повторяется.Число ш определяется требуемым временем индикации и частотой следования импульсов, приходящих на вход 16.Если в процессе измерения счетчик 3переполняется, то триггер 4 изменяетсвое состояние, и в блок 15 вйводаподается информация о переполйении.Результат измерения в виде мантиссыи порядка выводится через блок 15 вывода.Работу блока 15 вывода можнопояснить на примере выполнения егов виде устройства индикации с цифровым табло. В этом случае блок 15вывода состоит из набора дешифраторови набора цифровых индикаторов, кото-рые могут быть, светодиодными илижидкокристалльными матрицами илигазонаполненными лампами. Каждыйиз выходов декад счетчиков 3 и 11подключен к входам соответствующегодешифратора, выход которого подключенк цифровому индикатору. При этом каждый из выходов счетчиков З.и 1.1 представляет собой один из разрядовпараллельного двоичного кода значения числа, записанного в соответствующем разряде счетчиков 3 и 11.В этом случае цифровые индикаторыблока 15 вывода высвечивают информацию о числах, записанных в соответствующих разрядах счетчиков 3 и 11.Результат измерения отсчитываетсяпосле переключения триггера 7 в положение "Индикация" и представляется-Ьв виде а. 10, где а - число, записанное в счетчик 3(Е), Ь - число,записанное в счетчик 11(п),Разрядность индицируемчх чисел"а"11 1и Ь равна или меньше количества декад счетчиков 3 и 1 1 соотве тстве нно . При переполнении счетчика 3 в блоке 1 5 вывода включается индикатор " Переполнение" . Надлежащим выбс ром количе ства декад в счетчике 3рректорВ. Гирняк едак Заказ 1571/38ВН Подписи оиитета СССР ий и открытий я наб., д. 4/5иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 7 114799 и делителе 10 можно добиться снятия ограничения подачи на вход 17 сигнала с меньшей частотой.По сравнению с прототипом в предложенном устройстве выбор автоматического определения времени измерения производится с помощью десятич-, ного счетчика и двух селекторов-мультиплексоров вместо регистра сдвига, блока импульсно-потенциальных клю чей, и двух блоков ИЛИ. С учетом объема остальной части устройства Тирам 748 ИИПИ Государственного по делам изобретен 113035, Москва, Ж, Раушскдля измерения отношения частот выигрьпп в аппаратурном объеме составляет 5-2 ОЕ в зависимости от количества декад делителя частоты, раврядности счетчика 3 и степени интеграции злементной базы.Кроме того, в прототипе для начала измерения необходимо подать внешнюю команду "Пуск". В лредломеннЬм устройстве процесс измерения автоматизирован, что повышает удобство пользования им.