Счетное устройство Советский патент 1987 года по МПК H03K23/00 

. Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в составе цифровых измерительных приборов.

Целью изобретения является расширение диапазона частот путем обеспечения возможности подсчета числа импульсов, следующих с частотой, выше .граничной частоты срабатывания сч етчиков.

На фиг. I представлена функциональная схема счетного устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Счетное устройство содержит распределитель 1, вход 2 которого является входом устройства, каждый из К выходов 3 которого подключен к счетному входу соответствующего счетчика 4, сумматор 5 и блок 6 индикации, входы которого соединены с выходами сумматора, группы входов одинакового веса которого подключены к выходам того же веса счетчиков.

Распределитель содержит первый 7 и второй 8 формирователи импульсов, К элементов И 9, К-1 ключевых элементов 10, 2(К-1) последовательно соединенных элементов 11 задержки, вход первого из которых является входом распределителя, а выходы каждого последнего элемента задержки подключены к первому входу соответствующего ключевого элемента 10, выход каждого из которых соединен с общей щи- ной. Вход первого и выход каждого четного элемента задержки подключен к первому входу соответствующего элемента И 9, выходы которых являются соответствующими выходами 3 распределителя. Выход последнего элемента задержки через первый формирователь 7 импульсов подключен ко вторым входам элементов И 9 и к входу второго формирователя 8 импульсов, выход которого подключен к управляющим входа ключевых элементов 10,

Устройство работает следующим образом.

Каждый из элементов 11 задержки задерживает сигнал на время C,L, . Первый формирователь 7 импульсов формирует прямоугольные импульсы, привязанные фронтами к фронтам входных сигналов, причем длительность выходных импульсов ty выбирается из соотношения t,. t

U7

Jгде t(

длительность входного импульса. Второй

формирователь 8 импульсов формирует прямоугольные импульсы, привязанные фронтом к спадам входных сигналов, а длительность выходных импульсов

ty выбирается из тех же соотношений, что и длительность Ключевые элементы 10 первым входом подключены к выходу Соответствующего нечетного элемента 11 задержки, а выходом соединены с общей шиной, поэтому, когда ключевые элементы 10 открыты уп- равляюшлм сигналом с выхода второго формирователя 8 импульсов, они шунтируют выходы нечетных элементов за- держри, т.е. при открытых ключевых элементах 10 сигналы с выхода нечетных элементов задержки на вход четных элементов задержки не проходят. Длительность задержки ь. каждого элемента задержки должна быть равна половине периода повторения Т входной импульсной последовательности о

Сумматор 5 производит суммирование и представляет собой сумматор кодов счетчиков 4 и вырабатывает на своих выходах, код суммарного числа импульсов, насчитанных всеми счетчиками в каждый данный момент времени

Работа устройства поясняется временными диаграммами (фиг. 2), где а - последовательность входных импульсов на входе устройства; б, в, г, д - импульсы на выходе соответственно первого 11.1, второго 11.2, третьего 11оЗ и четвертого 11.4 элементов задержки; е - импульс на входе предпоследнего элемента задержки; ж, 3 - импульсы на выходе соответственно предпоследнего и последнего элементов задержки; и, к - расположение импульсов на выходах соответственно первого и второго фор

45

мирователей.

50

55

В исходном состоянии ключевые элементы 10 выключены отсутствием управляющего напряжения на выходе второго формирователя 8 импульсов и не шунтируют выходы нечетных элементов задержки, счетчики 4 обнулены (цепи установки счетчиков в исходное состояние на фиг 1 не показаны), блок 6 индикации индицирует нулевую сумму кодов счетчиков 4,

При поступлении на линию задержки подсчитываемой импульсной последовательности (фиг. 2а) начинается работа устройства в режиме счета. Через

интервал t,, после появления каждого импульса на входе устройства, он появится на выходе элемента 11.1 задержки (фиг. 26), еще через Г - на выходе элемента 11.2 задержки (фиг. 2в) и т.д. (фиг. 2г, д). В момент появления на входе устройства К-2-ГО входного импульса первый импульс появится на входе элемента 11.2К-3 задержки (фиг. 2е). Через интервал времени 6 первый импульс появится на входе элемента 11.2 F-2 задержки (фиг„ 2ж), а еше через , первый импульс появится на выходе элемента 11.2К-2 задержки (фиг. 2з), при этом на входе устройства в это время будет существовать К-й импульс (фиг. 2а), а на выходах всех четных элементов задержки будут присутствовать все поступившие с начала работы счетные импульсы (фиг. 2в,д.е).

Импульс с выхода линии задержки поступает на вход первого формирователя 7 импульсов, на выходе которого (фиг. 2,и) (Нормируется импульс дли- тельностью t , поступающий на вторы входы элементов И 9 и на второй формирователь 8 импульсов. Под воздействием этого импульса элементы И 9 открываются, и импульсы с выходов всех четных элементов задержки, а также импульсы с входа устройства поступают каждый на вход своего счетчика .4.

Каждый счетчик фиксирует состояни +1, а сумматор 5 вырабатывает для блока индикации код, соответствующий числу К. Своим спадом сигнал с выхода первого формирователя 7 импульсов запускает второй формирователь 8 импульсов, который вырабатывает импульс длительностью tу „ (фиг.2,к), поступающий на управляющие входы ключевых элементов 10 и открывающий эти ключевые элементы. Открытие ключевых .элементов совпадает с появлением на их входах импульсов (фиг. 2б,г,ж) и поскольку открытые ключевые элементы соединяют выходы нечетных элементов задержки с общей шиной, то эти сигналы на входы последующих четных элементов задержки не поступают и из дальнейщего продвижения по линии задержки изымаются.

Таким образом, к моменту поступления на вход устройства импульса (фиг. 2а) сигналы в линии задержки отсутствуют, ключевые элементы 10 разомкнуты прекратившимся

к этому времени сигналом на выходе второго формирователя 8 импульсов и все устройство, кроме счетчиков 4, сумматора 5 и блока 6 индикации, находится в исходном.состоянии, в котором оно было до прихода первого счетного импульса. В дальнейшем работа устройства повторяется.

Поскольку сигналы на входах счетчиков 4 появляются в К раз реже, чем на входе устройства, подобное устройство может быть применено для подсчета количества периодических сигналов известного периода повторения, следующих с частотой, в К раз превышающей граничную частоту срабатывания счетчиков 4, что позволит существенно повысить точность многих цифровых измерительных приборов, работа которых основана на подсчете числа импульсов с постоянным периодом повторения.

Формула изобретения

Счетное устройство, содержащее распределитель, вход которого является входом счетного устройства, а каждый из К выходов которого подключен

счетному входу соответствующего счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона частот входных импульсов путем обеспечения подсчета импульсов, еледующих с частотой, выше граничной частоты срабатывания счетчиков, в него введены сумматор и блок индикации, входы которого соединены с выходами сумматора, группы входов одинакового веса которого подключены

к выходам того же веса счетчиков.

причем распределитель содержит первый и второй формирователи импульсов К элементов И, К-1 ключевых элементов, 2(K-l) последовательно соединенных элементов задержки, вход первого из которых является входом распределителя, выход каждого нечетного элемента задержки подключен к первому входу соответствующего ключевого элемента, выход каждого из которых соединен с общей шиной, вход первого и выход каждого четного элемента задержки подключены к первому входу соответствующего элемента И, выходы которых являются соответствующими выходами распределителя, выход последнего элемента задержки через

512889066

первый формирователь импульсов под- сов, выход которого подключен к уп- ключен к вторым входам элементов И и равляющим входам ключевых элемен- к входу второго формирователя импуль- тов.

Составитель П, Смирнов Редактор А. Петров Техред Л,Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

7823/58

Тираж 922 Подписное ВНИИПИ 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

Фиг. 2

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в составе цифровых измерительных приборов. Цель изобретения - повышение быстродействия путем обеспечения возможности подсчета числа импульсов, следующих с частотой выше граничной частоты срабатывания счетчиков. Устройство содержит распределитель 1, счетчик 4. Для достижения поставленной цели в устройство введены сумматор 5, блок 6 индикации, 2 ил. (Л ТГТТ7Т... ПТГ 1 гтт