Устройство для сравнения частот сигналов Советский патент 1987 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к технике измерения отношения частот сигналов счетно-импульсным методом.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрощение.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство состоит из формирователей 1 и 2, первого 3 и второго 4 элементов И, третьего 5 и четвертого 6 элементов ИЛИ, первого 7 и второго 8 счетчиков импульсов, элементов 9 и 10 индикации, пятого 11, ujecToro 12, седьмого 13 и четвертого 14 элементов И, первого 15 и второго 16 элементов ИЛИ, третьего элемента 17 И, делителя 18 частоты, элемента 19 НЕ, десятичного счетчика 20, состоящего из декад 20.1 и 20.2, двух дешифраторов 21 и 22, дифференцирующей 1.епи 23 и входных шин 24 и 25.

Устройство содержит два формирователя 1 и 2, выходы которых соответственно соединены с первыми входами первого 3 и второго 4 элементов И, а входы - с входными шинами 24 и 25, три счетчика 7, 8 и 20 импульсов, инверсные выходы счетчиков 7 и 8 подключены к вторым входам первого 3 и второго 4 элементов И соответственно, элемент НЕ 19, вход которого соединен с первым входом третьего элемента И 17, делитель 18 частоты, два элемента 9 и 10 индикации, первый 15 и второй 16 элементы ИЛИ, четвертый 14, пятый 11, шестой 12 и седьмой

13элементы И, два дешифратора 21 и 22, дифференцирующую цепь 23, причем вторые входы счетчиков 7 и 8 подключены к выходам элементов И 3 и 4 соответственно, вход дифференцирующей цепи 23 соединен с выходом элемента 19 НЕ и установочным входом счетчика 20, которым является объ- единенные входы установки его последовательно соединенных декад 20.1 и 20.2, выходы которых соответственно подключены к дешифраторам 21 и 22, а счетный вход счетчика 20, которым является вход первой декады 20.1, через третий элемент 17 И и первый элемент 15 ИЛИ соединен с выходами пятого 11 и шестого 12 элементов И, первые входы которых соответственно подключены к первым входам четвертого 14 и седьмого 13 эле.ментов И, а вторые входы - к элементам 9 и 10 индикации и к прямым выходам первого 7 и второго 8 счетчиков импульсов соответственно, при этом второго элемента 16 ИЛИ подключен через делитель 18 частоты к входу элемента 19 НЕ, а входы второго элемента 16 ИЛИ - к выходам четвертого

14и седьмого 13 элементов И, первые входы которых соответственно соединены с первыми входами второго 4 и первого 3 элементов И, а вторые входы - с прямыми выходами второго 8 и первого 7 счетчиков импульсов, а также третий 5 и четвертый 6 элементы ИЛИ. Счетчики 7 и 8 выполнены с коэффициентом пересчета два, причем В1)1.од второго эле.мента 4 И и выход дифференцирующей цепи 23 через четвертый элемент 6 ИЛИ, а выход первого элемента 3 И и выход дифференцирующей цепи 23 через третий элемент 5 ИЛИ соединены с устано- вочными первыми входами второго 8 и первого 7 счетчиков импульсов соответственно.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии счетчики 7, 8 и 20 установлены в нулевое состояние на выходах

10

(счетчики 7 и 8 - в нулевом состоянии на прямых выодах и единичном на инверсном).

Поступающие на формирователи 1 и 2 гармонические сигналы частотами fi и 2 преобразуются в регулярнЕ)е импульсные после- довательности также с частотами fi и fa, и пусть (для определенности) импульс f2 приходит раньше fi.

Пусть f2 F. Первый импульс fa, проходя через элемент 4 И (поскольку на втором его входе есть единичный уровень с инверсного выхода счетчика 8), устанавливает счетчик 8 в нулевое состояние (подтверждает нулевое состояние) на прямом выходе и единичное - на инверсном. Поступая на счет- чный вход счетчика 7, он запоминается (записывается) в нем.

Далее приходит первый импульс f|. Про- ,ходя через элемент 3 И (поскольку на втором его вход есть единичный уровень с инверсного выхода счетчика 7), он возвращает счетчик 7 в исходное сотояние (Нулевые состояния всех составляющих его триггеров). Поступая на счетный вход счетчик 8, он запоминается в нем.

При чередовании импульсов fi и fv описанные состояния элементов повторяются. На выходах счетчиков 7 и 8 состояния не из- .меняются. Элементы 11 -14 И закрыты нулевыми уровнями с прямых выходов счетчиков 7 и 8.

При поступлении двух подряд импульсов fv происходит заполнение счетчика 7, на инверсном выходе его формируется нулевой Х ровень, который, поступая на второй вход элемента И 3, закрывает его, тем самым прекращая поступление импульсов f| на счетный вход счетчика 8 и вход установки в нулевое состояние счетчика 7. Единичный уровень с выхода счетчика 7 поступает на вход индикаторного элемента 9, зажигая световой сигнал «f2 f|.

Последую1цие импульсы fv, поступая на счетный вход счетчика 7, не меняют единичного состояния на его поямом выходе, посту- пая на вход установки в нулевое состояние счетчика 8, также не меняют нулевого состояния на его выходе.

Единичный уровень с прямого выхода счетчика 7, поступая на вторые элементов И и 13 И, pa3penjaeT прохождение импуль- сов большей частоты (fv) через элемент 11 И и далее через элемент 15 ИЛИ, а меньшей частоты (fi) - через элемент 13 И и далее через элемент 16 ИЛИ.

Импульсы с выхода элемента 16 ИЛИ поступают на вход делителя 18 частоты (который делит эту частоту в 10 п раз) и далее на первый вход элемента 17 И, разрешая прохождение через него импульсов большей частоты Гг (с выхода элемента 15 ИЛИ) на вход десятичного счетчика 20, декады 20.1 и 20.2 которого соответственно считывают дробную и целую часть числа, соответствующего отношению fi и 9. Далее сигналы подаются на дешифраторы 21 и 22.

Если делитель 18 чястоты устанавливают на коэ ффициент деления 10 и имеются две декады счетчика 20, то сравнивают частоты fi и f2 с точностью до десятых долей.

Пусть fi 2. Работа устройства (до момента прихода двух подряд импульсов частоты) совершенно аналогична описанной.

При поступлении двух подряд импульсов fi происходит заполнение счетчика 8 и на инверсном его выходе формируется нулевой уровень, который, поступая на второй вход элемента И 4, закрывает его, тем самым прекраш,ая поступление импульсов fo на счетный вход счетчика 7 и вход установки в нулевое состояние счетчика 8. Единичный уровень с прямого выхода счетчика 8 поступает на вход индикаторного элемента 10, зажигая световой сигнал «fi f2.

Последующие импульсы fi, поступая на счетный вход счетчика 8 и на вход установки нулевого состояния счетчика 7, их состояния не меняют.

Единичный уровень с прямого выхода счетчика 8, поступая на вторые входы элементов 12 и 14 И, разрешает-прохождение импульсов большей частоты (f|) через элемент 12 И и далее через элемент 15 ИЛИ, а меньшей частоты (f2) - через элемент 14 И и далее через элемент 16 ИЛИ.

Работа устройства далее аналогична описанной. Сброс устройства в начальное (исходное) состояние осуществляется по окончании импульса на первом входе элемента 17 И, поступающего с делителя 18 частоты. Сигнал «О через элемент 19 НЕ подается на входы установки в нулевое состояние счетчика 20 и переводит его в нулевое состояние. Этот же сигнал через дифференцирующую цепь 23 подается через элементы 5 и 6 ИЛИ на входы установки в нулевое состояние счетчиков 7 и 8 и переводит их в исходное состояние. Устройство готово к новому циклу сравнения частот.

Упрощение предлагаемого устройства достигнуто за счет снижения разрядности счетчиков 7 и 8, а расширение функциональных возможностей обусловлено отсутРедактор Е. Копча Заказ 2962/50

Составитель Е. Минкин

Техред И. ВересКорректор С. Черни

Тираж 730Подписное

ВНИИПИ Государствениого комитета СССР по делам изобретений и открытии

1 13035, Л осква, Ж-35, Раушская наб.. д. Производственно-полиграф1 |ческое предприятие, г. Ужгород. л. Проектная. 4

0

станем ограничении на синхронизацию входных частот.

Формула изобретения

Устройство для сравнения частот сигналов, содержащее два формирователя, выходы которых соответственно соединены с первыми входами первого и второго элементов И, а

Q входы соединены с входны.ми шинами, три счетчика импульсов, инверсные выходы первого и второго из которых подключены к вторым входа.м первого и второго элементов И соответственно, элемент НЕ, вход которого соединен с первы.м входом третьего

элемента И, делитель частоты, а также два элемента индикации, первый и второй элементы ИЛИ, четвертый пятый, щестой и седьмой элементы И, два дешифратора и дифференцирующую цепь, причем вторые входы первого и второго счетчиков подключены к выходам первого и второго элементов И соответственно, вход дифференцирующей цепи соединен с выходом элемента НЕ и установочным входом третьего счетчика импульсов, которым являются объединенные входы

5 установки его последовательно соединенных декад, выходы которых соответственно подключены к дешифраторам, а счетный вход третьего счетчика, которым является вход первой его декады, через третий эле.мент И и первый элемент ИЛИ соединен с выходами

0 пятого и щестого элементов И, первые входы которых соответственно подключены к первы.м входам четвертого и седьмого элементов И, а вторые входы - к элементам индикации и к прямым выходам первого и второго счетчиков импульсов соответственно,

5 при этом выход второго элемента ИЛИ подключен через делитель частоты к входу элемента НЕ, а входы второго элемента ИЛИ - к выходам четвертого и седьмого эле.мен- тов И, первые входы которых соответственQ но соединены с первыми входами второго и первого элементов И, а вторые входы - с прямыми выходами второго и первого счетчиков импульсов, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и упрощения, в него введены третий

5 и четвертый элементы ИЛИ, а первый и второй счетчики выполнены с коэффициентом пересчета два, причем выход второго элемента И и выход дифференцирующей цепи через четвертый элемент ИЛИ, а выход первого элемента И и выход дифференцирующей

0 цепи через третий элемент ИЛИ соединены с установочными входами второго и первого счетчиков соответственно.

Изобретение относится к технике измерения отношения частот двух сигналов счетно-импульсны.м методом. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и упрошение устройства. Устройство содержит формирователи 1 и 2, элементы ИЛИ 15, 16, счетчики 7 и 8 импульсов, элементы 9 и 10 индикации, элементы И 3, 4, II -14, 17, делитель 18 частоты, элемент НЕ 19 и десятичный счетчик 20, вклю- чаюш.ий декады 20.1 и 20.2. дешифрат-ооы 21 и 22 и дифференцирующую цепь 23. Введение элементов ИЛИ 5 и iS и выполнение счетчиков 7 и 8 импульсов с коэффициентом пересчета два исключает ограничения на синхронизацию входных частот. 1 ил. О) 00 ьо СА:) со ОО