Цифровой частотомер Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в системах контроля и обработки информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей цифрового частотомера, который помимо измерения частоты одного сигнала f, или разности: двух частот fj-f, позволяет производить измерение алгебраической трех частот . фиг,1 представлена принципиальная .схема цифрового частотоме- р.а; на фиг.2 - временные диаграммы работы ус тройства; на фиг.З - принципиальная схема одной из двух аналогичных схем .синхронизации.

Цифровой частотомер содержит (фиг,1) формирователи импульсов 1-3 первый элемент И А, Триггеры 5 и 6, одновибратор 7, второй элемент И 8; генератор 9 тактовых импульсов,двухтактный распределитель 10 импульсов, схемы .11 и 12 синхронизации, элемент 13, делитель 14 частоты щдаульсов, управляе 1ьгй ключ 15, формирователь 16 импул-ьсов сброса, счетчик 17,

Схема синхронизации () .содержит В триггеры 18 и 19;, элемент НЕ 20 элемент И 21, Последовательно с первым формирователем 1 импульсов соединены первый элемент И 4., первый: триггер 6, второй элемент И 8, первая схема 11 скнхро- низации элемент ИЛИ 13, управляемы ключ 15 и счетчик 17. Последовательно с вторым формирователем импульсов 2-. включен триггер 5, выход которого подключен к второму входу элемента И 4 первый вход которого подключен к второму входу элемента И 8„ Последовательно с третьим формирова1 елем 3 включена вторая схема 12 синхронизации, выход которой соединен с вторым входом элемента ИЛИ 13. Последовательно с генератором 9 тактовых импульсов соединены делитель 14 частоты импульсов и формирователь 16 импульсов сброса, выход которого соединен с вторь м входом счетчика 17 и вторым входом делителя 14 импульсов, а вход - с первым входом управляемого ключа 15. Вход одновибратора 7 подключен к :8ыходу триггера б, а его выход - к втоиому входу триггера 5. Выходы распределителя 1 О импульсов

363842

соедимены с первыми входами схем 11 и 12 синхронизации, а вход ряспре- делителя 10 импульсов соединен с выходом генератора 9 тактовых им5 пульсов.

Цифровой частотомер работает следующим образом.

При отсутствии входных сигналов триггер 6 находится в единичном

10 состоянии, а триггер 5 и триггеры счетчика 17 - в нулевом. На индикаторном табло счетчика 17 высвечиваются нулевые показания.

Ка;кдый импульс с выхода второго

15 формирователя 2 частотой f, (фиг.26) переводит триггер 5 в единичное состояние (фиг.2в), приводящее к открыванию элемента И 4 по второму входу. Поступаюпще с выхода Первого

JO формирователя 1 импульсы частотой f,, (фиг.2а), проходят через элемент И 4 (фиг.2г) и опрокидывают триггер с общим входом 6 (фиг.2д). Первый же импульс задним фронтом

25 устанавливает триггер 6 в нулевое состояние, запрещающее прохождение импульсов частоты fj через элемент И 8, Переброс триггера 6 иэ единичного состояния в нулевое зап скает одно3Q вибратор 7, выходной 1-1мпульс которого (фиг.2е) возвращает триггер 5 в нулевое состояние, запрещающее прохохздение импульсов через элемент Н 4. Очередной импульс частоты fj с выхода формирователя 2 снова переводит триггер 5 в единичное состояние, после чего описанный процесс г рохождения импульсов повто- ряется. При этом на выходе элемента И 8 появляется последовательность импульсов, в которой за время измерения Т общее число импульсов равно разности количества импульсов частот fj и fj (фиг.2ж). Эта после- . довательность импульсов поступает на вход первого синхронизатора 11, в котором осуществляется их синхронизация частотой нечетных импз ль- , сов тактового генератора, которые подаются на первый вход синхрониза тора 11 с выхода распределителя

10 импульсов (фиг.2к). При зтом каждому импульсу, поступающему на второй вход синхронизатора 11, соответствует только один нечетный так5 товый импульс на его выходе (фиг, 2м), Аналогичным образом формируются импульсы на выходе второго синхронизатора 12, на первый вход которого

35

подаются четные тактовые импульсы (фиг.2л), а на второй вход - импульсы с выхода формирователя 3 частотой -fj (фиг,2з). 1а выходе синхронизатора 12 в этом случае появляют- ся четные импульсы тактового генератора 9, следующие с частотой f , так как каждому выходному импульсу формирователя 3 соответствует только один четньй тактовый импульс (фиг.2н). С выходов схем 11 и 12 синхронизации об последовательност импульсов поступают на входы элемента ИЛИ 13, который осуществляет их суммирование (2о) . Таким образом количество импульсов на выходе элемента ИЛИ 13, которое зафиксирует за время измерений счетчик 17, равн сумме двух последовательностей импульсов, последовательности частоты f и последовательности разности частот fj-fj, т.е. При этом совершенно не имеет значения соотношение частот между этими последовательностями, так как счет- чик 17 фиксирует их сумму в любом случае как при f , f -f , так и при f, f2 3 случае точного совпадения по времени какого-либо импульса одной последовательности с импуль- сом другой последовательности счетчик 17 зафиксирует их также раздельно, так как нечетные и четные тактовые импульсы, которые проходят через синхронизаторы 11 и 12, не совпадают по .времени.

Схема синхронизации (фиг.З) работает следующим образом.

В исходном состоянии триггерь 18 и 19 находятся в нулевом состоянии. На выходе элемента И 21 при этом будет низкий уровень. При совпадении по времени положительных тактовых импульсов на входе С триггера 18 с входными импульсами, поступающими на вход D этого же триггера, он перебрасывается в единичное состояние. На выходе элемента И 21 появляется высокий потенциал, так как на его двух входах теперь действуют единич- ные потенциалы. Такое состояние cxeNfti будет длиться до тех пор, пока поступающий на вход С триггера 19 от элемента НЕ 20 тактовый импульс своим задним фронтом не перебросит триггер 19 также в единичное сос- .тояние. Так как на входе элемента И 21, подключенном к инверсному

выходу триггера 19, появляется нулевой потенциал, на выходе элемента И 21 также появляется нулевой потенциал. По окончании действия входного импульса на входе D триггера 18 схема возвращается в исходное состояние. При поступлении следующего входного импульса на вход D триггера 18 описанньп процесс работ схемы повторяется. образом, на выходе элемента И 21 выделяются импульсы, длительность которых равн длительности тактовых импульсов, следующие с частотой импульсов, действующих на входе D триггера 18 и по временному положению строго привязанные к тактовьм импульсам, поступающим на вход С от распределителя 10 импульсов (фиг.1).

Формула изобретения

1. Цифровой частотомер, содержащий три формирователя входных импульсов, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты импульсов, управляемый ключ и счетчик, второй вход которого подключен к второму входу делителя частоты импульсов и выходу последнего через формирователь импульсов сброса, последовательно соединенные первый элемент И, первый триггер и второй элемент PI, элемент ИЛИ, выход которого соедине с вторым входом управляемого ключа, последовательно соединенные одно- вибратор и второй триггер, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, первьп вход которого соединен с выходом первого формирователя входных импульсов и вторым входом второго элемента И, первый вход которого подключен к входу одновибратора, при этом выход второго формирователя входньпс импульсов соединен с вторым входом второго триггера, о т л и ч а ю- щ и и с .я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены две схемы синхронизации и двухтактный распределитель импульсов, вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов, а выходы - с первьми входами схем синхронизации, выходы которых соединег ы с входамг элемента ИЛИ, причем второй вход первой схемы синхронизации соединен с выходом второго элемента И, а второй вход второй схемы синхронизации соединен с выходом третьего формирователя входных импульсов.

2, Частотомер по п.1, о т л и- чающийся .тем, что каждая схема синхронизации содержит два В--триггера, элемент И и элемент НЕ, причем С-вход первого D-триггера объединен с входом элемента НЕ и яви,

Редактор С. Патрушева

Составитель И. Федоров

Техред Г.Гербер Корректор Ё. Сирохман

3085/47

Тираж 728 Подписное ВНИЙПЙ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

ляется первьы входом схемы синхронизации, а D-вход первого D-триггера является вторым входом схемы синхронизации, прямой выход первого D-триггера соединен с D-входом второго D-триггера и первым входом элемента И, выход которого является выходом схемы синхронизации, выход элемента НЕ соединен с С-входом второго D-триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом элемента И.

Изобретение относится к технике радиоизмерений и может быть использовано в системах контроля и обработки информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей цифрового частотомера, который помимо измерения частоты одного сигнала f или разности двух частот f2-f3 производят измерение алгебраической суммы трех частот f, f 2 3 достижения цели в цифровой частотомер введены двухтактный распределитель 10 импульсов и схемы 11 и 12 синхронизации. Кроме того, частотомер содержит формирователи 1,2 и 3 импульсов, элементы И 4 и 8, триггеры 5 и 6, одновиб- ратор 7, генератор 9 тактовых импульсов, элемент ИЛИ 13, делитель 14 частоты импульсов, управляемый ключ 15, формирователь 16 импульсов сброса и счетчик 17. Схема синхронизации содержит два D-триггера, элемент НЕ и элемент И. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л N5 т и ф1/е. 1