Цифровое устройство для сравнения частот Советский патент 1986 года по МПК G01R23/00 

f1 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для измерения частоты и периода исследуемого сигнала. Цель изобретения - повьшение точности за счет исключения зависимости формирования границ мерного интервала от длительности пачек импульсов совпадений и от интервала между этими пачками, На чертеже представлена структурная схема цифрового устройства для сравнения частот. Устройство содержит первый и второй 2 формирователи импульсов, первый элемент И 3, одновибратЪр 4, триггеры 5-7, дополнительный одновибратор 8, второй 9 и третий 10 элементы И, первый 11 и второй 12 счетчики импульсов, шины 13 и 14 исследуемого и образцового сигналов, шину 15 управления и выходные шины 16 и 17, Первый вход триггера 6 подключен к шине 15 управления. Первый формирователь импульсов входом подключен к шине 13 исследуемого сиг нала, а выходом - к первым входам элементов И 3 и 9. Второй формирователь 2 импульсов входом подключен к шине 14 образцового сигнала,, а выходом - к первому входу элемента И 10 и к второму входу элемента И 3 выход которого соединен с входом одновибратора 4, Первый счетчик I1 выходами подклю чен к шине 16, а входом - к выходу элемента И 9, Вторые входы элементов И 9 и 10 соединены с входом одновиб.ратора Вис выходом триггера 7, Выход элемента И 10 соединен с входом счетчика 12, выходами подключенного к шине 17, Выход одновибратора 8 сое динен с вторым входом триггера 6, Инверсный выход последнего подключен к второму входу триггера 7, первым входом соединенного с выходом триггера 5, Второй вход триггера 5 подключен к выходу формирователя 2 импульсов, первый вход - к выходу одно вибратора 4, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии триггеры 6 и 7 и счетчики 11 и 12 установлены в О, триггер 5 - в 1, После появления импульса Начало измерений, поступающего по шине 15 на S-вход триггера 6, триггер 6 уст 22 навливается в 1, при этом с R-BXOда триггера 7 снимается потенциал, блокирующий его работу. При помощи формирователей 1 и 2 и исследуемого сигнала с частотой F и образцового сигнала с частотой F образуются потоки импульсов с длительностями т (допускасоответственно t. ются все возможные варианты i V., Т,-И 2 1И С .Ч. риодами повторения T,j и Т, Эти импульсы поступают на входы элемента И 3. На выходе последнего образуются пакеты импульсов совпадений. Однц вибратор 4 по ,ому импульсу паке та совпадений формирует импульс стацг дартной Длительности j -Д, При этом импульсы, поступакяцие с выхода одновибратора 4 на S-вход триггера 5, блокируют импульсы, поступающие с выхода формирователя 2 на С-вход триггера 5, и устанавливают его в состояние 1. Первый импульс после окончания пакета импульсов совпадений, поступающий на С-вход триггера 5, задним фронтом устанавливает его в состояние О, поскольку D-вход триггера 5 (третий вход) заземлен. Далее импульсами с выхода формирователя 2 это состояние подтверждается до тех пор, пока не при-. дет первый импульс следующего пакета совпадений, который вновь устанавливает триггер 5 в 1, Первый пере0 i поступаюш ш на С-вход триггера 7, переключает его в состояние 1. Второй перепад , поступающий на С-БХОД триггера 7, возвращает его в исходное состояние. Таким образом, на выходе триггера 7 формируется мерный временной интервал, равный интервалу Ц времени между последними импульсами двух следующих подряд пакетов импульсов совпадений, в течение которого импульсы частот F 1/Т и . поступают через элементы И 10 и 9 соответственно на входы счетчиков 12 и 11, В счетчике 11 формируется код числа N , равного числу импульсов исследуемой последовательности в мерном интервале, а в счетчике 12 код числа NJ , равного числу импуль- . сов образцовой последовательности в том же мерном интервале. Перепад 1,0 на выходе триггера 7, являющийся конечной границей мерного интервала, инициирует срабатывание

одновибратора 8, которьй устанавливает триггер 6 в исходное состояние, что блокирует работу устройства до прихода.следующего импульса Начало измерений.

Значение измеряемой частоты определяют вручную или аппаратными средствами в соответствии с известной формулой

FJ ,,/N .

Точность результата измерений не зависит от длительности пакета импульсов совпадений и интервала времени между повторениями пакетов импуль сов совпадений.

Формула изобретения

Цифровое устройство для сравнения частот, содержащее три триггера, Sнход первого из которых соединен с шиной управления, два формирователя импульсов, входы которых подключены

соответственно к шинам исследуемого и образцового сигналов, а выходы к входам первого злемента И и первым входам соответственно второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к входам счетчиков импульсов , выходы последних соединены с выходными шинами, выход первого элемента И подключен к входу одновибратора, а вторые входы второго и третьего элементов И - к выходам второго триггера, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности, в него введен дополнительный одновибратор, вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход - к R-входу первого триггера, выход которого подключен к Rвходу второго триггера, С-вход кото-г рого соединен с выходом третьего триггера, S-вход которого подключен к выходу одновибрато)а, а С-вход соединен с выходом второго формирователя импульсов.

Изобретение- может быть использовано для измерения частоты и периода исследуемого сигнала. Целью изобретения является повьшение точности. Для достижения цели в цифровое устройство для сравнения частот введен одновибратор 8. Оно также содержит формирователи 1 и 2 импульсов, злементы И 3, 9 и 10, одновибратор 4, триггеры 5-7 и счетчики 11 и 12. Данное устройство позволяет исключить зависимость формирования границ мерного интервала от длительности пачек импульсов совпадений и от интервала между зтими пачками. Это приводит к повьшению точности измерения результата в пять раз по сравнению с известными устройствами. 1 ил.