Устройство для допускового контроля частоты Советский патент 1989 года по МПК H03K5/26 G01R23/15 

ND СО СП

Изобретение относится к иьшульс- ной технике, может быть использова но в системах автоматизированного контроля частоты и является усовершенствованием устройства по авт.св № 1243120.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для допуско- вого контроля частоты} на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Устройство для допускового контроля частоты содерл ит последовательно соединенные формирователь 1 импульсов (ФИ), ждущий мультивибратор (ЖМ) 2 и ждущий мультивибратор (ЖМ) 3, а также элемент ЗАПРЕТ 4, триггеры 5-7, формирователи 8-10 импульсов (ФИ), элементы И 11 и 12, элементы ИЛИ 13-15, элемент 16 задержки, элемент ЗАПРЕТ 17 и тригге- ры 18-23.

Выход ФИ 1 объединен с 1-входом триггера 20 и С-входами триггеров 6-7, выходы которых подключены соответственно к D-входам триггеров 21-23, и через ФИ 8 объединен с вторыми входами элементов И 11 и 12 и входом элемента 16 задержки, выход которого через элемент ЗАПРЕТ 17 объединен с С-входами триггеров 21-2 и вторыми входами элементов ИЛИ 13 и 14. Выход ЖМ 2 объединен с входом запрета элемента ЗАПРЕТ 4, р-входом триггера 7 и через последовательно включенные ФИ 9 и элемент И 11 объединен с входами элементов ИЛИ 14 и 15 и 1-входом триггера 19. Инверс- ньй выход ЖМ 3 через элемент.ЗАПРЕТ 4 подключен к D-входу триггера 6 и входу ФИ 10, выход которого через элемент И 12 объединен с входом элемента ИЛИ 13, 1-входом триггера 18 и вторым входом элемента ИЛИ 15. К- вкод триггера 20 соединен с вькодом элемента ИЛИ 15, а выход - с входом запрета элемента ЗАПРЕТ 17, при этом D-вход триггера 5 подключен к вы- ходу ЖМ 3.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии по цепйм предустановки (не показаны) все триггеры установлены в .нулевые состояния на прямых выходах.

Гармоническое напряжение переменной частоты fg поступает на вход

0

5

0

5

ФИ 1 (фиг.2А), которьй преобразует положительную полуволну напряжения и полупериодньй прямоугольньй положительньй импульс (фиг.2Б). Передним фрднтом этого импульса запускается ЖМ 2, длительность прямоугольного положительного импульса которого определяет верхнюю границу зоны допуска f в.а (фиг.2В). Задним фронтом (срезом) этого импульса запускается ЖМ 3, длительность прямоугольного положительного импульса на прямом выходе которого определяет

, разность между частотами верхней и нижней границ зоны допуска (суммар,ная длительность импульсов ЖМ 1 и ЖМ 2 определяет нижнюю границу зоны допуска f н,п. фиг.2Г).

Устройство работает циклами. Начало цикла определяется фронтом импульса ФИ 1. Изменение или подтверждение выходного сигнала (сигнала о соотношении частот) происходит в каждом цикле сравнения частот.

Характерные режимы работы устройства следующие.

0

5

0

5

0

5

f ,v f

вх

ЦП. участок ОР

Iрежим: на фиг.2.

Срезом импульса с ФИ 1 .(фиг.2Б) на выход триггера 6 переписывается существующее в момент формирования среза импульса единичное состояние () на D-входе триггера 6 и далее поступает на D-вход триггера 21 (фиг.2К). По срезу выходного импульса ФИ 1 ФИ 8 генерирует короткий прямоугольньй положительньй импульс (фиг.2И), которьй через элемент 16 задержки и элемент ЗАПРЕТ 17 проходит на С-вход триггера 21 и производит перезапись единичного состояния с D-входа триггера 21 на его выход. На первом .выходе устройства (выходе триггера 21) присутствует сигнал f g5( f н.а(Фиг.2Т) . Прохождение импульса через элемент ЗАПРЕТ 17 возможно потому, что на его входе запрета отсутствует запрещающий (единичньй) уровень с выхода триггера 20.

IIрежим: f н.п f вх f в.п. участок PR на фиг.2.

Срезом выходного импульса ФИ 1 (фиг.2Б) на выход триггера 5 переписывается существующий в момент формирования среза импульса единичньй уровень (фиг.2Г) на D-входе триггера 5. Он же поступает на

D-вход триггера 22 (фиг.2Ж). Перезапись единичного уровня с выхода триггера 5 на выход триггера 22 присходит так же, как и в предьщущем случае, а именно, импульсом ФИ 8 через элемент 16 задержки и элемен ЗАПРЕТ 17. На втором выходе устройства (выходе триггера 22) присутствует сигнал f н.п f 8у f B.iT. (ФИГ.2Р

III режим: f gx 7 f e.n. , участок RS на фиг.2.

Срезом выходного импульса ФИ 1 (фиГо2Б) на выход триггера 7 переписывается существующий в момент формирования среза импульса единичный уровень (фиг.2В) на D-входе тригера 7 и далее поступает на D-вход триггера 23 (фиг.2Л). Перезапись единичного уровня с выхода тригге-- ра 7 на выход триггера 23 происходит так же, как и в предьщущих случаях. На третьем выходе устройства (выходе триггера 23) присутствует сигнал f ву f в.п. (ФИГ.2С).

IV режим: .n. , участок ST на фиг.2.

При равенстве частот совпадают во времени срезы выходных импульсов ФИ 1 и ЖМ 2 (фиг.2Б,В)а Тот или иной уровень (единичньй или нулевой на выходе триггера 7 устанавливается .случайным образом. Если установится единичньй уровень (фиг. 2А), то он же присутствует и на D-входе триггера 23, но на выходе триггера 23 - нулевой уровень, так как на его С-входе нет импульса перезаписи .

По срезу импульсов с ФИ 1 и ЖМ 2 ФИ 8 и 9 генерируют короткие прямоугольные положительные импульсы (фиг«2И,М), которые поступают на вход элемента И 11. Поскольку эти импульсы перекрываются, то на выходе элемента И 11 также появляется импульс (фиг.2Н), а импульс с выхода ФИ 8 задерживается в элементе 16 задержки.

Импульс с выхода элемента И 11, поступая на 1-вход триггера 19, переключает его в единичньй уровень и тем самым формирует на четвертом выходе устройства сигнал- f f g.n. (фиг.2П), поступая на К-вход триггера 18 через элемент ИЛИ 14 подтверждает нулевой уровень на его выходе, поступая на Ч-вход триггера 20 через элемент ИЛИ 15, переключает его

10

J5

20

25

30

40

5

0

5

в единичньй уровень на прямом выходе, которьй блокирует элемент ЗАПРЕТ 17, тем самым препятствуя прохождению импульса с выхода элемента И 11 на С-вход триггера 21 по окончании задержки в элементе 16 задержки, которьй присутствует до момента начала нового цикла измерения. Лишь фронтом импульса с ФИ 1 триггер 20 вновь переключается в нулевое состояние ца прямом выходе. Элемент ЗАПРЕТ 17 вновь открывается для прохождения импульса с ФИ 8 в случае невыявления равенства частот.

Выявление соотношения частот f БХ «.п. происходит аналогично. ;1а выходе элемента И 12 появляется импульс, свидетельствующий о равенстве частот f вх и f ц,п., которьй переключает триггер 18 в единичное состояние на прямом выходе (формируется сигнал f Н.П.). и поступая через элемент ИЛИ 13 на К-вход триггера 19 либо переключает его в нулевое состояние (в случае, если в пре- дьщущем цикле измерения было вьювле- но равенство f х и f „.п.) , либо подтверждает нулевое состояние (если в предьщущем цикле бьшо выявлено неравенство частот).

Время задержки импульса с выхода ФИ 8 в элементе 16 задержки (t jj,. фиг.2) должно быть несколько больше суммарного времени переключения элементов 11 и 15 и триггера 20, поскольку после переключения триггера 20 задержка импульса не нужна, так как его прохождение на С-вход триггера 21 (или триггеров 22 и 23) блокируется запиранием элемента ЗАПРЕТ 17.

Устройство, в отличие от известного, позволяет дополнительно фиксировать равенство значения входной частоты нижнему или верхнему граничному значению, что свидетельствует о расширении его функциональных возможностей.

Формула изобретения

Устройство для допускового контроля частоты по авт. св. № 1243120, отличающееся тем, что с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены шесть триггеров, элемент задержки, три формирователя импульсов, три элемента ИЛИ, два элемента И, а также элемент ЗАПРЕТ, причем выход первого формирователя импульсов через второй формирователь импульсов объединен с вторыми входами первого и второго элементов И и входом элемента задержки, выход которого .подключен к входу второго элемента ЗАПРЕТ, выход первого ждущего мультивибратора через последовательно соединенные третий формирователь импульсов и первый элемент И объединен с 1-входом шестого триггера, с входами третьего и первого элементов ИЛИ, выход которого подключен к К-входу пятого триггера, выход первого элемента ЗАПРЕТ через последовательно соединенные четвертый формирователь импульсов и второй элемент И объединен с входом второго элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выходы которых соответственно подключены к К- входам шестого и четвертого триггеров, выход первого формирователя импульсов соединен с 1-входом четвертого триггера, выход которого подключен к входу запрета второго элемента ЗАПРЕТ, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ и выход второго элемента ЗАПРЕТ объединены с С-входами седьмого, восьмого и девятого триггеров, D-входы которых соединены соответственно с выходами второго, первого и третьего триггеров.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматизированного контроля. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. В устройство для допускового контроля частоты, содержащее формирователь 1 импульсов, ждущие мультивибраторы 2,3, элемент ЗАПРЕТ 4 и триггеры 5-7, дополнительно введены формирователи импульсов 8-10, элементы И 11,12, элементы ИЛИ 13-15, элемент 16 задержки, элемент ЗАПРЕТ 17 и триггеры 18-23, что позволяет фиксировать равенство значения входной частоты нижнему или верхнему граничному значению, а также нахождение внутри и вне поля допуска. 1 ил.