Цифровой периодомер

(19) И 1) 10 1)4 СО САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1(56) Авторское свидетельство СССРВ 892415, кл. С 01 К 23/10, 1980.Частотомер-периодомер 43-24, Техническое описание, 1970,(57) Изобретение предназначено дляповышения быстродействия измерения,Цифровой периодомер содержит генератор 1 меток времени, селектор 2, счетчик 3 импульсов, регистр 4 памяти,блок 5 индикации, усилитель 7 и формирователи 12, 13 и 14 импульсов вход-. ного сигнала, строб-импульса и импуль сов сброса соответственно. В устройство введены инвертор 8, элемент 10 совпадения, элемент ИЛИ 11, блок 16 управления реверсом, реверсивный счетчик 17, цифроаналоговый преобразователь 18 и счетный триггер 19. Это позволяет за счет автоматического изменения напряжения смещения формирование строб-импульсов вести непрерывно, последовательно друг за другом. Все блоки периодомера обеспечивают автоматическое непрерывное измерение периода синусоидального сигнала. В описании приведен пример выполнения блока 16 управления реверсом. 1 з.п. ф-лы, 4 ил,Изобретение относится к цифровойизмерительной технике,Целью изобретения является повышение быстродействия,5На фиг, 1 представлена функциональная схема цифрового периодомера;на фиг, 2 - фулкциональная схема блока управления реверсом; на фиг. 3 и4 - временные диаграммы работы цифрового периодомера.Цифровой периодомер содержит генератор 1 меток времени, селектор 2,счетчик 3 импульсов, регистр 4 памяти, блок 5 индикации, шину 6 входного 15сигнала, усилитель 7, инвертор.8,второй 9 и первый 10 элементы совпадения, элемент ИЛИ 11, формирователь 12импульсов входного сигнала, формирователь 13 строб-импульса, формирователь 14 импульса переписи, формирователь 15 импульсов сброса, блок 16 управления реверсом, реверсивный счетчик 17, ЦАП 18, счетный триггер 19 ишину 20 установки. 25Блок 16 управления реверсом ),фиг.2)содержит третий 21 и четвертый 22элементы совпадения, схему 23 опознавания нулевого состояния реверсивногосчетчика, пятый элемент 24 совпадения и КБ-триггер 25,Выход генератора 1 меток времени через селектор 2, соединен со счетным входом счетчика 3 импульсов, выход которого подключен к информационному входу регистра 4 памяти, выход которого соединен с блоком 5 индикации, Шина 6 входного сигнала соединена с усилителем 7, выход которого подключен через инвертор 8 к второму элементу 9 совпадения, а напрямую - к первому элементу 10 совпадения. Выходы элементов 9 и 10 совпадения через элемент ИЛИ 11 соединены с первым 45 входом формирователя 12 импульсов входного сигнала, выход которого подключен к второму входу формирователя 13 строб-импульса, первый выход которого соединен с входом формирова теля 14 импульсов переписи, а второй - с вторым входом селектора 2, Первый выход формирователя 14 соединен с входом записи регистра 4 памяти, а второй - с первым входом формирователя 15 импульсов сброса и входом блока 16 управления реверсом. Выход формирователя 15 подключен к первому входу формирователя 13 стро-импульса и установочному входу счетчика 3 импульсов. Информационный выход реверсивного счетчика 17 подключен к информационному входу ЦАП 18 и информационному входу блока 16 управления реверсом, второй выход которого подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 17, вычитающий вход которого соединен с третьим выходом блока 16, четвертый выход которого соединен с управляющим входом ЦАП 18, а первый - со счетным входом триггера 19, прямой и инверсный выходы которого соединены с вторыми входами второго 9 и первого 10 элементов совпадения соответственно. Выход преобразователя 18 подключен к второму входу формирователя 12 импульсов входного сигнала. Шина 20 установки соединена с установочными входами триггера 19, реверсивного счетчика 17 и формирователя 15 импульсов сброса,В блоке управления реверсом выход схемы 23 опознавания нулевого состояния реверсивного счетчика соединен с Б-входом триггера 25,а четырехраэрядный вход является информационным входом блока 16, причем младший и старший разряды соединены с входами пятого элемента 24 совпадения, выход которого соединен с К-входом триггера 25 и является первым выходом блока 16, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего 21 и четвертого 22 элементов совпадения, первые входы которых объединены и являются входом блока 16, Прямой выход триггера 25 соединен с вторым входом третьего элемента 21 совпадения, а инверсный - с вторым входом четвертого элемента 22 совпадения и является четвертым выходом блока 16.)Работу устройства поясняют осциллограммы, приведенные на фиг. 3 и 4;0 - измеряемый сигнал с выхода элемента ИЛИ 11;сигнал с выхода формирователя 12;импульсы переписи с выхода формирователя 14;импульсы сброса с выхода формирователя 15;аи д и а -Ъаналогичные сигналы в последующие моменты времени;Е - состояние реверсивного счетчика 17;жц,к - выходные сигналы разрядов реверсивного счетчика 17 соответственно (код 1-2-4-8);в - выходной сигнал схемы 23;М - выходной сигнал элемента 24совпадения;н, - сигналы на прямом и инверсномвыходах КЯ-триггера 25 соответственнс; 10С,т - импульсы с выхода элементов22 и 21 совпадения;р - выходной сигнал с ЦАП 18,Цифровой периодомер работает следующим образом, 15В исходном состоянии после действия установочного импульса по шине20 формирователь 13, счетчик 3 и счетный триггер 19 находятся в нулевомсостоянии, а счетчик 17 - в состоянии 20"9", Этому состоянию соответствующийкод определяет выходной уровень ЦАП18, равный Бс = -0,9 Б,(фиг, 4),Входной сигнал с шины 6 через усилитель 7 и элементы 10 и 11 проходит 25на блок 12.Так как начальное смещениезадано, то в точках Б, и Б формируется фронт прямоугольного импульса,откоторого срабатывает формирователь 13строб-импульса, открывающий селектор 302 (фиг. За -ф . По окончании первогоизмерения импульс переписи переноситинформацию со счетчика 3 в регистр 4памяти и одновременно уменьшает содержимое реверсивного счетчика 17 на еди- З 5ницу (фиг.4 е -с), Гледовательно,напряжение смещения Бизменится и соста 1вит Б, = -0,8 У, формирование положительного перепада начинается почтисразу по ркончании первого строб-импульса (фиг.За, точки Б, и Б ),После действия импульса переписи исброса (фиг,Зи ) цикл измеренияповторяется (фиг. 3 а"- Г),При достижении счетчиком 17 нуленого состояния (С, = О) сигнал сосхемы 23 переводит триггер 35 в единичное состояние (фиг. 4 ь,н), Элемент22 совпадения закрывается, а элемент21 открывается, поэтому последующиеимпульсы с формирователя 14 поступают на суммирующий вход реверсивногосчетчика 17 (фиг. 4 е- к,т). Процессизмерения идет непрерывно и при достижении счетчиком 17 состояния "9"(фиг,4 м), который переводит триггер25 в нулевое состояние. При этом элемент 21 закрывается, а элемент 22 открывается и счетчик 17 переходит врежим вычитания, Одновременно переключается счетный триггер 19, открывающий элемент 9 совпадения (элемент10 закрывается). На элемент ИЛИ 11,далее на формирователь 12 поступаетинвертированный входной сигнал, иформирование прямоугольных импульсовв формирователе 12 начинается в точках Б Б , соответствующих отрицательной полуволне исходного входногосигнала,Таким образом, за счет автоматического изменения напряжения смещенияформирование строб-импульсов идет непрерывно, последовательно друг задругом, а все блоки цифрового периодомера обеспечивают автоматическоенепрерывное измерение периода синусоидального сигнала, что позволяетпроводить большее число измерений вединицу времени, т.е. повысить быстродействие цифрового периодомера,формула изобретения1, Цифровой периодомер, содержащий последовательно соедненные генератор меток времени, селектор, счетчик импульсов, регистр памяти, блок индикации, а также усилитель, подключенный к шине входного сигнала, формирователь импульсов входного сигнала и последовательно соединенные формирователь импульсов сброса, формирователь строб-импульса и формирователь импульсов переписи, при этом выход формирователя импульсов входного сигнала соединен с вторым входом формирователя строб-импульса, второй выход которого подключен к второму входу селектора, выход формирователя импульсов сброса соединен с установочным входом счетчика импульсов, а первый выход формирователя импульса переписи подключен к входу записи регистра памяти, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены инвертор, первый и второй элементы совпадения, элемент ИЛИ, счетный триггер, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), реверсивный счетчик и блок управления реверсом, при этом выход усилителя соединен с входом первого элемента совпадения и через инвертор подключен к входу второго элементасовпадения, вторые входы первого и второго элементов совпадения соединены соответственно с инверсным и прямым выходами триггера, а выходы5 элементов совпадения подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом формирователя импульсов входного сигнала, второй выход формирователя импульсов перепи си соединен с входом блока управления реверсом и первым входом формирователя импульсов сброса, установочный вход которого и установочные входы триггера и реверсивного счетчика под ключены к шине установки, информационные выходы реверсивного счетчика соединены с информационными входами ЦАП и информационными входами блока управления реверсом, первый выход которого подключен к счетному входу триггера, второй и третий выходы сое динены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивного счетчика, а четвертый выход - с уп равляющим входом ЦАП, выход которого подключен к второму входу формирователя импульсов входного сигнала.2, Периодомер по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления реверсом содержит третий,четвертый и пятый элементы совпадения, КБ-триггер и схему опознавания нулевого состояния реверсивного счетчика, выход которой соединен с Б-входом триггера, а четырехразрядный вход является информационным входом блока, причем младший и старший разряды соединены с входами пятого элемента совпадения, выход которого соединен с К-входом триггера и является первым выходом блока, вторым и третьим выходами которого являются соответственно выходы третьего и четвертого элементов совпадения, первые входы которых объединены и являются входом блока, прямой выход триггера соединен с вторым входом третьего элемента совпадения, а инверсный - с вторым входом четвертого элемента совпадения и является четвертым выходом блока.1337801 а 4 ФФИФИфИФИ н Фи 4 Составитель Е. МинкинТехред И.Попович Корректор М. Демчик ПодписСССР д. 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород Проектная, 4 едактор А, Лежнинакаэ 4126/43 ВНИИПИ по д 3035, Тираж 730осударственного комитет ам изобретений и открыт сква, Ж, Раушская на