Устройство для измерения отношения частот последовательностей импульсов Советский патент 1987 года по МПК G01R23/00 H03K23/00 

11345128

Изобретение относится к импульсной технике и может использоваться в качестве следящего делителя частот частотно-импульсных сигналов.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На фиг.1 представлена структурная схема V устройства; на фиг.2 и 3 - входящие в него узлы.

Устройство содержит формирователи 1-3 имйульсов, реверсивный счетчик 4,, кодоуправляемый делитель 5 частоты, узел 6 управления и переключатель 7.

Первый импульс входной частоты fg (делителя) поступает на вход синхронизации узла 6 .управления и снимает на первом выходе узла 6 управления сигнал, блокирующий реверсивный счет чик 4. При этом импульсы входной час тоты f (делимого) накапливаются в реверсивном счетчике 4 до тех пор, пока не появится следующий импульс входной частоты f (делителя). Этот импульс, поступая на вход синхронизации узла 6 управления, снимает сигнал на втором выходе узла 6 управ

Устройство состоит из кодоуправля- 15 ления. В результате переключатель 7

20

25

емого делителя 5 частоты, выход и вход которого соединены соответственно с. первым информационным входом переключателя 7 и объединенными вторым информационным входом переключателя 7 и выходом формирователя 1 импульсов. Выход переключателя 7 подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика 4, вычитающий вход которого объединен с выходом формирователя 2 импульсов и входом синхронизации узла 6 управления, а вход сброса реверсивного счетчика 4 подключен к первому выходу узла 6 управления, Выход формирователя 3 импульсов соединен с входом сброса узла 6 управления, второй выход которого подключен к установочному входу переключателя 7. йнформа- ционнйе выходы реверсивного счетчика 4 соединены с соответствующими инфор- 5 мационными входами кодоуправляемого делителя 5 частоты и являются выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

При пуске устройства на выходе формирователя 3 импульсов вырабатывается импульс, кЬторый портупает на вход сброса узла 6 управления. При

отключает выход формирователя 1 импульсов от суммирующего входа реверсивного, счетчика 4 и г/одключает к суммирующему входу-реверсивного счетчика 4 выход кодоуправляемого делителя 5 частоты.

Первые два из последовательности импульсов входной частоты f,, опредечастоты, импульсов входной частоты

ляют текущий период Т этой а число N

ч

ком

30

накопленных 4 за период изведением

N или

N

реверсивным счетчи

Ei f.

определяется про(1)

При детерминированных значениях рвой и второй входных частот f и

число N непосредственно определяет отношение этих частот.

При статистическом характере распределения значений входных частот f и fj число N представляет собой одну 40 из случайных реализаций отношений входных частот f . и f,, которая отли 2 чается от его среднего значения.

Одновременно число N является коэффициентом деления кодоуправляемого этом на первом выходе узла 6 управле- 45 делителя 5 часто;ты, задаваемым кодом ния формируется сигнал, поступающий . числа N, сформированным на.выходе реверсивного счетчика 4.

Следовательно, на выходе кодоуправляемого делителя 5 частоты формируетна вход сброса реверсивного счетчика 4, а на втором выходе узла 6 управления формируется сигнал, поступающий на установочный вход переключателя 7. В результате реверсивный счетчик 4 обнуляется и блокируется по суммирующему и вычитающему входам, а переключатель 7 подключает суммирующий вход реверсивного счетчика 4 к выходу формирователя 1 импульсов, что позволяет импульсам входной частоты f (делимого) поступать на суммирующий вход реверсивного счетчика 4,

50

ся частота f

4

или

N

равная

f 1 N

f 1

55

При

равенстве f.

11

и „

f

частот

а накопленное число N импульсов

версршном счетчике 4 остается

(2) (3)

(4) в ре- неизПервый импульс входной частоты fg (делителя) поступает на вход синхронизации узла 6 .управления и снимает на первом выходе узла 6 управления сигнал, блокирующий реверсивный счетчик 4. При этом импульсы входной частоты f (делимого) накапливаются в реверсивном счетчике 4 до тех пор, пока не появится следующий импульс входной частоты f (делителя). Этот импульс, поступая на вход синхронизации узла 6 управления, снимает сигнал на втором выходе узла 6 управ

отключает выход формирователя 1 импульсов от суммирующего входа реверсивного, счетчика 4 и г/одключает к суммирующему входу-реверсивного счетчика 4 выход кодоуправляемого делителя 5 частоты.

Первые два из последовательности импульсов входной частоты f,, опредечастоты, импульсов входной частоты

ляют текущий период Т этой а число N

5

ч

ком

0

накопленных 4 за период изведением

N или

N

реверсивным счетчи

Ei f.

определяется про(1)

5

При детерминированных значениях рвой и второй входных частот f и

число N непосредственно определяет отношение этих частот.

При статистическом характере распределения значений входных частот f и fj число N представляет собой одну 40 из случайных реализаций отношений входных частот f . и f,, которая отли 2 чается от его среднего значения.

0

ся частота f

4

или

N

равная

f 1 N

f 1

5

При

равенстве f.

11

и „

f

частот

а накопленное число N импульсов

версршном счетчике 4 остается

(2) (3)

(4) в ре- неизменным с точностью до одного импульса, так как число импульсов, поступающих на .суммирующий вход реверсивного счетчика 4, равно числу импульсов, поступающих на его вычитающий вход. При изменении соотношения входных

f , f

и fp нарушается равенство

и f.

«

ЭТОМ начинает

частот частот

При этом начинает изменяться содержащееся в реверсивном счетч.ике 4 число импульсов и, следовательно, коэффициент деления кодоуправляемого делителя 5 частоты. Это изменение происходит до тех пор, пока не восг- становится равенство частот на суммирующем и вычитающем входах реверсивного счетчика 4. Новое установившееся значение числа импульсов в реверсивном счетчике 4 в соответствии : с формулами (1-4) равно новому значению отношения входных частот f и f.

Например, при увеличении входной частоты f и неизменном значении

частоты f, представляет собой одну из реализаций случайных значений отношения частоты f, к fy. Эта реализа- t ция является глубокой оценкой среднего значения отношения частотыЕ к „ статистических последовательностей импульсов. Поэтому после поступления второго импульса входной частоты f

10 происходит переход показаний отношения частот последовательностей импульсов от частной реализации к среднему значению отношения частоты f к f статистических последовательностей

15 импульсов.

Устройство позволяет повысить . быстродействие и обеспечить возможность непрерывного слежения за изменением :соотношения частот последова20 тельностей импульсов.

Формулаизобретения Устройство для измерения отношения

35

входной частоты fg на основании соот- 25 частот последовательностей импульсов,

содержащее три Формирователя импульсов, реверсивный счетчик и кодоуправ- ляемьй делитель частоты, счетный вход которого подключен к выходу первого 30 формирователя импульсов, а информа- , ционные входы - к выходам реверсивного счетчика, являющимся выходом устройства, причем вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом второго формирователя импуль-- сов, отличающееся тем, что, с целью повьш1вния быстродействия, в него введены узел управле- l ния и переключатель, два информациг- онных входа которого подключены соответственно с входом и выходом кодоуправляемого делителя частоты, а выход - с суммирующим входом реверсивного счетчика, причем вход сброса реверсивного счетчика подключен к первому выходу узла управления, вход синхронизации и вход сброса которого соединены соответственно с вьпсодом второго и третьего формирователей импульсов, а второй выход узла управления - с установочным входом переключ ателя.

ношения (2) увеличивается частота f , поступающая на суммирующий вход реверсивного счетчика 4. Так как число импульсов, поступающих на суммирующий вход реверсивного счетчика 4, превьшгает число импульсов, поступающих на вычитающий вход реверсивного счетчика 4, то и число N импульсов, содержащихся в последнем, начинает увеличиваться. Это в свою очередь ; приводит к увеличению коэффициента деления кодоуправляемого делителя 5 частоты, и, следовательно, к уменьшению частоты f . Процесс .изменения числа N импульсов в реверсивном счетчике 4 происходит до восстановления равенства частоты f.. частоте f., пос40

-и

а

ле чего число импульсов, фиксируемое реверсивным счетчиком 4, в соответствии с формулой (4) равно новому от- ношению входной частоты f к входной частоте f.

При измерении соотношения частот статистических последовательностей импульсов соотношение N этих чисел, полученное за интервал времени между первым и вторым импульсами входной

50

частоты f, представляет собой одну из реализаций случайных значений отношения частоты f, к fy. Эта реализа- t ция является глубокой оценкой среднего значения отношения частотыЕ к „ статистических последовательностей импульсов. Поэтому после поступления второго импульса входной частоты f

0 происходит переход показаний отношения частот последовательностей импульсов от частной реализации к среднему значению отношения частоты f к f статистических последовательностей

5 импульсов.

Устройство позволяет повысить . быстродействие и обеспечить возможность непрерывного слежения за изменением :соотношения частот последова0 тельностей импульсов.

Формулаизобретения Устройство для измерения отношения

Фи.2

Изобретение может быть использовано в качестве следящего делителя частоты частотно-импульсных сигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Для этого введен, узел 6 управления и переключатель 7. Кроме того, устройство включает формирователи 1-3 импульсов, реверсивный счетчик 4 и кодоуправляемый делитель 5 частоты (Ч). При измерении отношения Ч статистических последовательностей импульсов отношение N этих чисел, полученное за интервал времени между первым и вторым импульсами входной Ч fg , представляет собой одну из реали-- заций случайных значений отношения Ч f. к fj. Эта реализация является грубой оценкой среднего значения от - ношения Ч f. к f, статистических последо-a ,(0 вательностей импульсов. Поэтому после поступления второго импульса входной Ч f. происходит переход показаний отношения Ч последовательностей импульсов от частной реализации к среднему i (/) значению отношения Ч f . к f. статистических последовательностей импульсов. 3 ил.

UnmBiU

UHQJ. 8)(.2

(Риг.д

Редактор Л.Повхан

Составитепь Н.Федоров Техред И.Попович

Заказ 4915/ 4 Тираж 730Подписное

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

Корректор М.Демчик