Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

к

О5

ьо

О

сл Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения частот следования статистических последовательнос тей импульсов. Цель изобретения - повьппение надежности путем упрощения устройства На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов содержит первую 1 и вторую 2 входные шины, основной 3 и дополнительный 4 реверсивные счетчики, управляемый делитель 5 частоты, пер вый 6 и второй 7 элементы ИЛИ и выходную шину 8 устройства. Счетный вход управляемого делителя 5 частоты подключен к шине 1 устройства, выход элемента ИЛИ 6- к входу синхронизации записи дополнительного реверсивного счетчика 4, вычитающий вход которого соединен с входной шиной 2, а суммирующий вход счетчика 4 подключен к выходу управ ляемого делителя 5 частоты, управляющие входы которого поразрядно соединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика 3 и выходной шиной 8 устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов счетчика 3, соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 7, вы ход которого подключен к входу синхронизации записи счетчика 3, «умми рующий вход которого соединен с пер вым входом элемента ИЛИ 6 и выходом прямого переноса счетчика 4, выход обратного переноса которого подключен к вычитающем/ входу основного реверсивного счетчика 3 и второму входу элемента ИЛИ 6, Информационны выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика 4 поразрядно со динены между собой. Устройство работает следующим об разом. Последовательность импульсов делимого с частотой f,через первую входную шину 1 поступает на счетный вход управляемого делителя 5 частоты, а последовательность импульсов делителя с частотой f через вторую входную шину 2 поступает на вычитаю щий вход дополнительного реверсивного счетчика 4. 052 В установившемся режиме измерения, т.е. в режиме, при котором средние значения частот f, и f, остаются неизменными, код числа {(t) на информационных выходах счетчика 4 находится в пределах от О до где Q - емкость счетчика 4, а t значение текущего момента времени. С информационных выходов основного реверсивного счетчика 3 код числа К поступает на выходную шину устройства, на информационные входы счетчика 3 и на управляющие входы управляемого делителя 5 частоты. Причем число К определяет коэффициент деления управляемого делителя 5 час.тоты. Так как на счетный вход управляемого делителя 5 частоты поступают импульсы с частотой f, , то на выходе управляемого делителя 5 частоты формируется последовательность импульсов с частотой f,(, равной В установившемся режиме измерения число К определяет отношение V - f к - -;:- откуда следует, что в установившемся режиме f.. (3) Так jcaK на вычитающий вход счетчика 4 поступают импульсы с частотой f„, а на суммирующий вход - импульсы с частотой f,,, следующие с выхода управляемого делителя 5 частоты, то при детерминированных значениях частот f и fj состояние счетчика 4 изменяется только в пределах одного импульса. Колебания кода счетчика 4 в пределах одного импульса обусловлены наличием фазового сдвига между частотами f и f,, . Следовательно, колебания состояния счетчика 4 в пределах одного импульса не вызовут появления сигналов на его выходах прямого и обратного переносов, а состояние счетчика 3 останется неизменным. Неизменным останется и код числа К на выходе счетчика 3. Однако за счет статистических колебаний значений частот и fj колебания состояния счетчика 4 выходят за пределы одного импульса. По емкость счетчика 4 выби рается, так, чтобы код числа Q(t), определяющего состояние счетчика 4 в установившемся режиме измерения, обеспечивал выполнение условия О Q(t) - Q, При этом на суммирующем и вычитающем входах счетчика 3 импульсы отсутствуют, а выходной код числа счетчика 3 остается неизменным. I При изменении среднего значения частот f, и fj или среднего значения одной из них, т.е. при работе устройства в переходном режиме, ра венство (3) нарушается, а следовательно, на один из счетных входов счетчика 4 поступает больше импульсов, чем на другой. Состояние счетчика 4 начинает изменяться либо в сторону возрастания, либо в сторону убьшания накапливаемых импульсов до тех пор, пока на одном из выходов прямого или обратного переноса не появится импульс. Этот импульс через первый злемент ИЛИ 6 поступает на вход синхронизации записи счетчика 4 и своим передним фронтом осуп1ёствляет запись кода Q(t), поступающего на его информационные входы с его же информационных выходов. При этом блокируется изменение кода на информационных выходах счетчика 4 по заднему фронту входного импульса и предельное состояние счетчика 4, которому соответствует код числа Q О или Q Q«atcc сохраняется до тех пор, пока не изменится направление накопления импульсов в счетчике 4. Из этого следует, что после достижения счетчиком 4 одного из предельных состояНИИ каждый импульс высокой частоты, нескомпенсированный импульсом низкой частоты, повторяется на соответствующем выходе переноса, поступает на соответствующий cy fмиpyющий или вычитающий вход счетчика 3 и изменяет код на информационных выходах последнего и на информационных входах управляемого делителя 5 частоты. Изменение кода на управляющих входах управляемого делителя 5 частоты приводит к изменению коэффициента делен .я частоты f,( на выходе управляемого делителя 5 частоты таким образом, чтобы разс лланс между частотами f,, и f на счетных входах счетчика 4 уменьшился. Этот процесс повторяется до тех пор, пока состояние счетчика 3 не будет удовлетворять условию (4), после чего наступает установившийся режим измерения. Указанные выкладки справедливы при условии f- ) где емкость счетчика 3. Очевидно, что при условии произойдет переполнение счетчика 3 и на его выходе прямого переноса появится импульс, который через второй элемент ИЛИ 7 поступит на вход синхронизации счетчика 3 и сво-. им передним фронтом осуществит запись кода числа К,,|., поступившего на его информационные входы с его же информационных выходов. При этом блокируется изменение кода К на информационных выходах счетчика 3 по заднему фронту этого импульса. Таким образом, после достижения отношения (2) значения Kjj,,, дальнейшему увеличению этого отношения соответствует максимальное число Кддд, задаваемое кодом на информационных входах счетчика 4. Аналогичным образом блокируется переход счетчика 4 через нуль при условии При этом условии на информационных выходах счетчика 3 фиксируется код нуля, а на выходе управляемого елителя 5 частоты формируются импульсы отрицательной логики, следуюие с частотой f, . Нарушение условия (5) может быть ызвано как аварийной ситуацией (выход из строя одного из источниов входной частоты, нарушение лиии связи между источником входной астоты и входной шиной и. т.п.)5 ак ислучайным выбросом значения тношения ff/fg за допустимые предеы, обусловленным статистическим арактером распределения значений J частот f, и f при измерении отношений f,/fj, близких к предельным. Введение в устройство второго ло rHMecTkoro элемента ИЛИ позволяет бл кировать основной реверсивный счетчик в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения частот , за допустимые пределы. Формула изобретени Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов, содержащее две входные шины, основной и дополнительный реверсивные счетчики и управляемый делитель частоты, счетный вход которого подключен к первой входной ш не устройства, отличающее с я тем, что, с целью повышения на дежности путем упрощения устройства в него введены два элемента ИЛИ, пр чем выход первого элемента ИЛИ подключен к входу синхронизации записи 05 дополнительного реверсивного счетчика, вычитающий вход которого соединен с второй входной шиной устройства, а суммирующий вход подключен к выходу управляемого делителя частоты, управлякицие входы которого поразрядно соединены с информационными выходами и входами основного реверсивного счетчика и выходной шиной устройства, при этом выходы прямого и обратного переносов основного реверсивного счетчика соединены соответственно с первьтм и вторым входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен квходу синхронизации записи основного реверсивного счетчика, суммирующий вход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ и выходу прямого переноса дополнительного реверсивного счетчика, выход обратного переноса которого подключен к вычитающему входу основного реверсивного счетчика и второму входу первого элемента ИЛИ, информационные выходы и входы дополнительного реверсивного счетчика поразрядно соединены между собой.

Изобретение относится к импульсной технике-. Цель изобретения - повышение надежности. Устройство содержит входные шины 1 и 2, реверсивные счетчики 3 и 4 и управляемый делитель 5 частоты. Введение элементов ИЛИ 6 и 7 позволяет блокировать реверсивный счетчик 3 в предельных состояниях и тем самым предотвратить сбой в показаниях устройства при случайном выходе измеряемого отношения последовательности импульсов S делимого с частотой f, и делителя (Л с частотой f-. 1 ил.