Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов

)5 6 01 Н 23/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ с," К АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ 2(56) Авторское свидетельство СССРВ 1580273, кл, 6 01 В 23/00, 1990,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ИМПУЛЬСОВ(57) Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться для следящего измерения отношения частот двух импульсных последовательностей. Целью изобретения является повышение точности измерений, Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит входные шины 1 и 2, реверсивный счетчик 3, кодоуправляемый делитель 4 частоты, элементы ИЛИ 5 и 6, пороговый блок 7, Введение узла 8 управления, регистра 9 памяти и элементов И 10, 11 позволяет повысить точность измерений при изме-, нении входных частот за счет уменьшения времени установления результата при переходном процес.се, 4 ил.5 10 15 20 25 30 40 50 но на первый и второй входы пороговогоблока 7,.Пороговый блок 7 может быть выполненв виде (фиг, 2) двух счетчиков 12 и 13 скоэффициентами деления Ко 1 и Ког соответ 55. Изобретение относится к импульснойтехнике и может использоваться для следящего измерения отношения частот последовательностей импульсов,Цель изобретения - повышение точности измерений.На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 и 3 - структурные схемы входящих блоков; на фиг. 4 -временные диаграммы, поясняющие работы блоков.Устройство для измерения отношениячастот последовательностей импульсов содержит входные шины 1 и 2, реверсивныйсчетчик 3, кодоуправляемый делитель 4 частоты, элементы ИЛИ 5 и 6, пороговый блок7, узел 8 управления, регистр 9 и элементыИ 10 и 11.Счетный вход кодоуправляемого делителя 4 соединен с входной шиной 1, информационные входы объединены синформационными выходом реверсивногосчетчика 3 и входом регистра 9 памяти, выход которого является выходом устройства,Первый и второй входы порогового блока 7подключены к выходам элементов И 10 и11, а первый и второй выходы - к входамэлемента ИЛИ 5, выход которого соединенс первым входом узла 8 управления, Входная шина 2 объединена с первым входомэлемента И 11, вторым входом узла 8 управления и вычитающим входом реверсивного счетчика 3, выходы прямого иобратного переноса которого подключенысоответственно к его входу синхронизации записи и второму входу элемента ИЛИ6, Первый выход узла 8 управления черезэлемент ИЛИ 6 соединен с входом установки в "О" реверсивного счетчика 3, суммирующий вход которого объединен с выходомкодоуправляемого делителя 4 частоты ипервым входом элементов И 10. Второй выход узла 8 управления объединен с вторыми входами элементов И 10 и 11, входомсинхронизации регистра 9 памяти и вхо. дом установки в "0" кодоуправляемого делителя 4 частоты,Устройство для измерения отношениячастот последовательностей импульсов работает следующим образом.Последовательность импульсов с частотой 11 через (фиг. 1) входную шину 1 поступает на счетный вход кодоуправляемогоделителя 4 частоты, а последовательностьимпульсов с частотой 1 г через входную шину2 поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 3, первый вход элемента И 11и второй вход узла 8 управления,Выходной код К формируется на информационных выходах реверсивного счетчика 3 и поступает на регистр 9 памяти, выход которого является выходом устройства, и одновременно - на информационные входы кодоуправляемого делителя 4 частоты. Так как на счетный вход кодоуправляемого делителя 4 частоты поступают импульсы с частотой 1, то на выходе кодоуправляемого делителя 4 частоты формируется последовательность импульсов с частотой 011, равной 11К(1)В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот 11 и 1 г остаются неизменными, выходной код К также остается постоянным, при этом число К определяет отноше- ние К= - , (2)Гготкуда следует, что в установившемся режиме11 т= 1 г, (3) С выхода кодоуправляемого делителя 4 частоты импульсы поступают на первый вход элемента И 10 и суммирующий вход реверсивного счетчика 3, Следовательно, на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 поступают импульсы с частотой т 11,а на вычитающий вход - импульсы с частотой 1 г, и так как в установившемся режиме выполняется равенство (3), то выходной код К реверсивного счетчика 3 остается неизменным, а следовательно, неизменным остается код и на выходе устройства,В установившемся режиме измерения на первом выходе узла 8 управления установлен логический "0", а на втором выходе - логическая "1". Эта логическая"1" поступает на вход установки в "О" кодоуправляемого делителя 4 частоты, обеспечивая работу указанного делителя в режиме деления частоты, и на вход синхронизации записи регистра 9 памяти, обеспечивая прохождение кода с информационных выходов реверсивного счетчика 3 на выход устройства, а также на вторые входы элементов И 10 и 11, обеспечивая прохождение частот т 11 и тг соответственственно, причем первый вход порогового блока 7 соединен с входом установки в,"0" счетчика 12 и со счетным входом счетчика 13, второй вход порогового блока 7 соединен с входом установки в "0" счетчика 13 и(6) Р) (8) (9) со счетным входом счетчика 12, а первый и второй выходы порогового блока 7 соединены свыходами соответственно счетчиков 12 и 13. Импульсы на выходах счетчиков 12 и 13 появляются в том случае, когда количество импульсов, поступающих на их счетные входы, будет больше величины т 1/(КК 01) для счетчика 12 и больше величины 2/Ког для счетчика 13, при этом на их входах установки в" 0" сигналы установки указанных счетчиков в "0" должны отсутствовать, Таким образом, импульсы на выходе счетчика 12 и, следовательно, на первом выходе порогового блока 7 появятся при условии а импульсы на выходе счетчика 13 и, следовательно, на втором выходе порогового блока 7 появятся при условии В установившемся режиме измерения справедливо равенство (3) и, следовательно, условия (4) и (5) не выполняются, т.е. импульсы на выходах порогового блока 7 отсутствуют.При изменении среднего значения частот 11 и 2 или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, равенство (3) нарушается, При этом возможны два варианта. В первом случае изменения значений частот 11 и 12 или одной из них таковы, что на выходах порогового блока 7 импульсы не появляются, т.е, неравенства (4) и (5) не выполняются. Это будет при незначительном изменении частот т 1 и тг или одной из них, а именно: А так как равенство(3) нарушено, то каждый1 А 1 импульс высокой частоты 11 = илиК тг = тг .Л 12. нескомпенсированныйимпульсом низкой частоты, поступает на соответствующий суммирующий или вычитающий вход реверсивного счетчика 3 и изменяет код на информационных выходах последнего, на выходе устройства и на информационных входах кодоуправляемого делителя 4 частоты, Изменение кода на информационных выходах кодоуправляемого делителя 4 частоты приводит к изменению частоты 111 на выходе кодоуправляемого делителя 4 частоты таким образом, чтобы разбаланс между частотами 1 и 12 на счетных выходах реверсивного счетчика 3 уменьшился. Этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет справедливым равенство 10 (3), после чего наступает установившийсярежим измерения,Во втором случае изменения частот 11 и12 или одной из них таковы, что пороговыйблоксрабатывает, т,е. выполняются неравенства (4) и (5). Это имеет место при значительных изменениях частот 1 и 12 или однойиз них, а именно:(+ Л 11)К К 01 тг (10) - Л 11)(К/Ког) 12, (11) (+ ЛЙ)(Ког/К) 11, (12) ( 612) 1/(К К 01). (13) В этом случае на выходе одного из счетчи 25 ков 12 и 13 и, следовательно, на одном извыходов порогового блока 7 появляетсяимпульс, который через элемент ИЛИ 5поступает на первый вход узла 8 управления,30 Узел 8 управления (фиг. 3) работает следующим образом. В исходном состоянииравновесия на первом выходе узла 8 управления установлен логический "О", ана втором выходе - логическая "1". При35 поступлении импульса с выхода элементаИЛИ 5 на первый вход узла 8 управления,на первом его выходе появляется уровень логической "1", поступающий черезпервый вход элемента ИЛИ 6 на вход40 установки в "0" реверсивного счетчика 3.Одновременно на втором выходе узла 8 управления устанавливается уровень логического "0", в результате чего запрещаетсязапись информации в регистр 9 памяти, бло 45 кируется прохождение импульсов черезпервые входы элементов И 10 и 11, а кодоуправляемый делитель 4 частоты устанавливается в состояние, при котором делениечастоты не производится, и на его выходе50 появляются импульсы с такой же частотой т 1,)с какой они поступают на его вход. Импульсы с частотой 11 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 3, но таккак на входе установки в "0" реверсивного55 счетчика 3 присутствует управляющий сигнал, то запись информации в реверсивномсчетчике 3 не производится.При появлении первого импульса частоты 12 на втором входе узла 8 управленияуровень сигнала на его втором выходе остается без изменения, а на первом выходе узла 8 управления устанавливается уровень логического "0", разрешающий работу реверсивного счетчика 3 в режиме счета, При этом на суммирующий вход реверсивного счетчика 3 поступают импульсыс частотой т 1 с выхода кодоуправляемогоделителя 4 частоты, Накопление импульсов в реверсивном счетчике 3 происходит до момента поступления второго импульса частоты 12 на второй вход узла 8 управления., При поступлении второгоимпульса частоты 1 г на второй вход узлауправления 8 уровень сигнала на первом выходе узла 8 управления остается без изменения, а на втором его выходе устанавливается уровень логической "1", обеспечивающий работу кодоуправляемого делителя 4 частоты в режиме деления частоты, разрешающий прохождение импульсов через первые входы элементов И 10 и 11 на входы порогового блока 7 и запись информации в регистр 9 памяти с выходов реверсивного счетчика 3. Количество импульсов, зафиксированных в реверсивном счетчике 3 за период Тъ определяется формулойгде 11, 12 - измененные значения частот 11/и 12. Этот же код К устанавливается и навыходе устройства,Таким образом, при изменении частоты11 и 12 или одной из них, время переходного процесса весьма мало по сравнению со временем. переходного процесса в известном устройстве (фиг. 4) и, следовательно, достигается повышение точности. Формула изобретенияУстройство для измерения отношениячастот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, реверсивный5 счетчик, два элемента ИЛИ, кодоуправляемый делитель частоты, счетный вход которого соединен с первой входной шиной, аинформационные входы соединены с информационными выходами реверсивного10 счетчика, а также пороговый блок, первыйвыход которого подключен к первому входупервого элемента ИЛИ, при этом выход прямого переноса реверсивного счетчика соединен с его входом синхронизации записи,15 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности, в него введены узелуправления, регистр памяти и два элемента.И, выходы которых подключены к первому ивторому входам порогового блока, причем20 первый вход первого элемента И объединенс суммирующим входом реверсивного счетчика и выходом кодоуправляемого делителячастоты, вход установки в "0" которого объединен с входом синхронизации записи ре 25 гистра памяти, вторым выходом узлауправления и вторыми входами первого ивторого элементов И, второй выход порогового блока соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого30 подключен к первому входу узла управления, вторая входная шина объединена с вычитающим входом реверсивного счетчика,первым входом второго элемента И и вторым входомузла управления, первый выход35 которого через второй элемент ИЛИ соединен с входом установки в ".0" реверсивногосчетчика, выход обратного переноса реверсивного счетчика соединен с вторым входомвторого элемента ИЛИ, а информационные40 выходы подключены к информационным входам регистра памяти, выход которого является выходом устройства,1679403 кг Корректор Н, Коро Редактор Н, Тупица Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аказ 3211 ВНИИП Составитель Н.ФедороТехред М.Моргентал Тираж, Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5