Преобразователь частота-код

(22) Заявлено 21 2,76 (21) 2433242/18-21с присоединением заявки Нов(51)М. Кл. Н 03 К 13/20 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА-КОД Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерительной технике.Известен преобразователь, содержащий триггеры, дифференцирующие цепи, элементы И, ИЛИ, формирователь эталонного интервала времени, делитель частоты и генератор образцовой частоты 111.10Наиболее близким техническим решением к изобретению является преобразователь частоты-код, содержащий триггер выделения разностного интервала, один вход которого соединен с выходом счетчика формирователя эталонного интервала времени и одним входом триггера формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с выходом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, вход которого через входной элемент И соединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход - с входом триггера управления входным лементом И и входом триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким З 0 периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, а выход - с входом триггера формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент И формирователя эталонного интервала времени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, через первый элемент И подключен к входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход первого элемента И и элементаИ формирователя эталонного интервала времени подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход триггера выделения разностного интервала времени подключен к входу управляющего триггера, выход которого через первую дифференцирующую цепь подключен к входу элемента ИЛИ, а другой выход через вторую дифференцирующую цепь соединен с60 установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, первого управляемого делителя частоты, счетчика измерения периода входной импульсной последовательности и триггера управления входным элементом И и непосредственно - с управляющим входом выходного элемента И, импульсный вход которого подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, а выход - к второму входу элемента ИЛИ, выходы которого через вторые элементы И соединены с установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени, прячем вторые входы вторых элементов И соединены с потенциальными выходами счетчика измерения периода следования входной импульсной последовательности 2).Оба эти преобразователя обладают сравнительно невысоким быстродействием.Цель изобретения - повышение быстродействия преобразователя.Для этого в преобразватель частота-код, содержащий триггер выделения разностногс интервала, один вход которого соединен с выходом счетчика формирователя эталонного интервала времени и с одним входом триггера Формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с ныходом Формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, вход которогс через входной элемент И соединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход - с входом триггера управления входным эж."ментом И и входом триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следонания входной импульсной последовательности, а выход - с входом триггера Формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент Х Формирователя эталонного интервала времени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответстнующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, через первый элемент И подключен к входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход первого элемента И и элемента И формирователя эталонного интервала времени подключен к выхо 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ду генератора образцоной частоты,а выход триггера выделения раэностного интервала времени подключен квходу управляющего триггера, выходкоторого через первую дифференцируюшую цепь подключен к входу элемента ИЛИ, а другой выход через. вторуюдифференцируюшую цепь соединен сустановочными нходами счетчика формирователя эталонного интервала времени, первого управляемого делителячастоты, счетчика измерейия периодавходной импульсной последовательности и триггера управления входнымэлементом И и непосредственно - суправляющим входом выходного элемента И, импульсный вход которого подключен к счетчику формиронателя эталонного интервала времени, а выходк второму нходу элемента ИЛИ, выходыкоторого через вторые элементы Исоединены с установочными входамиформирователя эталонного интервалавремени, причем вторые входы вторыхэлементов И соединены с потенциальными выходами счетчика измеренияпериода следования входной импульсной последовательности, введены второй управляемый делитель частоты,первый и второй дополнительный элемент И, дешифратор нулевого состояния, дне дополнительные дифференцирующие цепи, дополнительный триггери ренерсивный счетчик, входы которого через первый и второй дополнительные элементы И соединены с генератором образцовой частоты, а нулевые выходы - через дешифратор нуленого состояния с одним из входов дополнительного триггера, другой входкоторого через первую дополнительную дифференцирующую цепь соединен с выходом триггера ныделения разностного интервала и вторым входом первого дополнительного элемента И, авыход дополнительного триггера черезвторую дополнительную дифференцирующую цепь соединен с вторым входомуправляющего триггера и вторым входом второго дополнительного элемента И, выход которого соединен с входом счетчика Формиронателя эталонного интервала времени, вход второгоуправляемого делителя частоты соединен с выходом перного управляемогоделителя частоты, установочный входс входом триггера управления входным элементом И, а выход - с входом счетчика измерения периода следования импульсов входной импульсной последовательности.На чертеже приведена структурная электрическая схема преобразонателя.Преобразователь частота-код содержит триггер 1 выделения разностного интервала, счетчик 2 формирователя эталонного интервала нремени, триггер 3 формирователя эталонногоинтервала времени, Формирователь 4интервала времени, соответствующегонескольким периодам следования вХодной импульсной, последовательности1входной элемент И 5, триггер управления б с входным элементом И 5, 5триггер 7 выделения интервала времени, соответствующего несколькимпериодам следования входной импульсной последовательности, элемент. И 8формирователя эталонного интервалавремени, первый элемент И 9, первыйуправляемый делитель частоты 10, генератор образцовой частоты 11, управляющий триггер 12, первую дифференцируюшую цепь 13, элемент ИЛИ 14,вторую дифференцируюшую цепь 15,счетчик 16 измерения периода входнойимпульсной последовательности, выходной элемент И 17, элементы И 18и 19.В преобразователь введены второйуправляемый делитель частоты 20,первый и второй дополнительные элементы И 21 и 22, дешифратор нулевого состояния 23, две дополнительныедифференцирующие цепи 24 и 25, дополнительный триггер 26 и реверсивный счетчик 27,Преобразователь частота-код работает следующим образом,В исходном состоянии все элементы 30И 5, 8, 9, 17, 18, 19, 21, 22 закрыты. По сигналу Пуск, подаваемомуна вход 28, триггер управления 6опрокидывается и открывает элементИ 5. Импульсы преобразуемой частоты 35поступают на вход формирователя 4 ина установочный вход триггера 7,Триггер 7 опрокидывается, открывая элемент И 9, выдает сигнал натриггер 3, который открывает элемент 40И 8. Импульсы, поступающие с генератора 11 образцовой частоты черезэлемент И 8, поступают на вход счетчика 2 Формирователя эталонного интервала времени, а через элемент И 9 45первый и второй управляемые делители частоты 10 и 20 в счетчик 16 измерения периода. В управляемых делителях частоты 10 и 20 задаютсякоэффициенты деления.50При помощи сигналов, поступающихс выходов формирователя 4 и счетчика 2, формируется разностный интервал времени, который при помощитриггера 1 и триггера 26 преобразуется в некоторое количество импульсов.Кроме того, сигналом с выходаформирователя 4 устанавливаются висходное состояние триггеры 6 и 7,в результате чего закрываются элементы И 5 и 9. В счетчик 16 записывается соответствующее число, пропорциональное периоду следованиявходных импульсов,Сигналом с выхода счетчика 2 ус танавливается в исходное состояние триггер 7. Элемент И 8 закрывается.Импульсы с выхода элемента И 21 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 27. По окончании интервала времени с выхода триггера 1 поступает сигнал на установочный вход триггера 12, который опрокидывается, открывая выходной элемент И 17. Импульсный сигнал с выхода триггера 12 через дифференцируюшую цепь 13 и элемент ИЛИ 14 поступает на импульсные входы элементов И 18 и 19, в результате чего в счетчик 2 переносится соответствующее числоКроме того, по окончании импульса сигнал, поступающий через дифференцирующую цепь 24, опрокидывает триггер 26 и открывает элемент И 22, Импульсы с генератора 11 поступают на вычитаюший вход реверсивного счетчика 27 и на счетчик 2, который в данном случае выполняет роль делителя числа импульсов.Восстановление коэффициента деления в счетчике 2 осуществляется выходными импульсами через элемент ИЛИ 14 и элементы И 18, 19.При приходе импульсов на вычитаюший вход .реверсивного счетчика 27 этот счетчик становится в нулевое состояние, и на выходе дешифратора нулевого состояния 23 появляется импульс, который перебрасывает триггер 26 в исходное состояние, в результате чего устанавливается в исходное состояние триггер 12, с которого на.выходной элемент И 17 подается запрещающий потенциал, закрывается элемент И 22, и прекращается поступление импульсов на счетчик 2.Одновременно с сигналом с выхода триггера 12 через дифференцирующую цепь 15 устанавливается в исходное состояние счетчик 16, управляемые делители частоты 10, 20 и счетчик 2, Этот же сигнал поступает на установочный вход триггера б. Начинается новый цикл преобразования.Формула изобретенияПреобразователь частота-код,содержащий триггер выделения разностного интервала, один вход которого соединен с выходом счетчика Формирователя эталонного интервала времени и с одним входом триггера Формирователя эталонного интервала времени, другой вход триггера выделения разностного интервала соединен с выходом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, входкоторого через входной элемент Исоединен с выходом триггера управления входным элементом И, а выход -с входом триггера управления входнымэлементом И и входом триггера выделения интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входной импульсной последовательности, другой вход которого соединен с входом формирователя интервала времени, соответствующего нескольким периодам следования входчой импульсной последовательности,а выход - с входом триггера формирователя эталонного интервала времени, выход которого через элемент Иформирователя эталонного интервалавремени подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, другой выход триггера выделения интервала времени, соответствую-.щего нескольким периодам следования Овходной импульсной последовательности, через первый элемент И подключенк входу первого управляемого делителя частоты, причем другой вход первого элемента И и элемента И формирователя эталонного интервала времени подключен к выходу генератора образцовой частоты, а выход триггеравыделения разностного интервала времени подключен к входу управляющего 30триггера, выход которого через первую дифференцирующую цепь подключенк входу элемента ИЛИ, а другой выходчерез вторую дифференцирующую цепьсоединен с установочными входаМи 35счетчика формирователя эталонногоинтервала времени, первого управляемого делителя частоты, счетчика измерения периода входной импульсной,.последовательности и триггера упРав Оления входным элементом И и непосредственно - с управляющим входом выходного элемента И, импульсный входкоторого подключен к счетчику формирователя эталонного интервала времени, а выход - к второму входу элемента ИЛИ, выходы которого через.вторые элементы И соединены с установочными входами счетчика формирователя эталонного интервала времени,причем вторые входы вторых элементовИ соединены с потенциальными выходами счетчика измерения периода следования входной импульсной последовательности, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй управляющий делитель частоты, первый ивторой дополнительные элементы И,дешифратор нулевого состояния, дведополнительные дифференцирующие цепи, дополнительный триггер и реверсивный счетчик, входы которого через первый и второй дополнительныеэлементы И соединены с генераторомобразцовой частоты, а нулевые выходы - через дешифратор нулевого состояния с одним из входов дополнительного триггера, другой вход которого через первую дополнительнуюдифференцирующую цепь соединен свыходом триггера выделения разнсстного интервала.и вторым входом первого дополнительНого элемента И,;а выход дополнительного триггера:через вторую дополнительную дифференцирующую цепь соединен со вторьмвходом управляющего триггера и вто,рым входом второго дополнительного;элемента И, выход которого соединен,с входом счетчика формирователя эталонного интервала времени, вход вто,рого управляемого делителя частоты .соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, установочныйвход - с входом триггера управлениявходным элементом И, а выход - с вхо,дом счетчика измерения периода сле,дования импульсов входной импульснойпоследовательности.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шляндин В,М. Цифровые измери-.тельные преобразователи и приборы.М., Высшая школа, 1973, с. 159,рис. 312.2, Авторское свидительство СССР9 428548, кл. Н 03 К 13/20, 1974.687588 Составитель Ю. ЮркинТехред С.Мигай Корректор А . Гриценко едактор Е. Гон Закаэ 5744/52 1130 дв ПНП Патент, г, ужгород, ул, Проектная и Тираж 1060 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретени 35, Москва, Я(-35, РаушПодписное .о комитета СССРи открытийскан наб., 4/5