Устройство для допускового контроля частоты Советский патент 1991 года по МПК H03K5/19 

сл

С

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления Цель изобретения - повышение надежности при одновременном расширении функциональных возможностей. Для достижения цели в устройство, содержащее генератор 1 опорной частоты, счетчик 2 импульсов, RS-триг- геры й 5, введены элемент 3 задержки, PS-триггер 6, D-триггеры 7-9. Входной импульс обнуляет счетчик 2, после чего последний подсчитывает импульсы опорной частоты. В зависимости от величины периода входных импульсов устанавливаются в единицу RS-триггеры 4-6. Следующий входной импульс переписывает код в D-триггеры 7-9 В случае пропадания входных импульсов D-триггеры 7-9 устанавливаются в единицу импульсом с последнего выхода счетчика 2 2 ил.

о

hO

о со сл

00

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического управления для автоматического контроля периода импульсных последовательностей.

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения его правильной работы при изменении частоты входных импульсов в любой момент времени.

На фиг, 1 показана структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство для допускового контроля ча- стоты содержит генератор 1 опорной частоты, счетчик 2 импульсов, элемент 3

задержки, первый, второйп-й RS-триггеры 4-6, первый, второй п-й D-триггеры

7-9, шину 10 входных импульсов, первую, вторуюn-ю выходные шины 11-13.

Выход генератора 1 подключен к счетному входу счетчика 2, шина 10 соединена с входом элемента 3, выход которого подключен к R-входу счетчика 2 и к объединенным R-входам RS-триггеров 4-6, а первый, второй п-й выходы счетчика 2 подключены

к S-входам соответствующих RS-триггеров 4-6, выходы каждого из которых подключены к D-входам соответствующих ему D-триг- геров 7-9. Объединенные С-входы D-триггеров 7-9 подключены к шине 10, а объединенные их S-входы подключены к (п+1)-му выходу счетчика 2, при этом выходы

первого, второго п-го D-триггеров 7-9

подключены к соответствующим выходным шинам 11-13. Счетчик 2 содержит счетчик и дешифратор.

Устройство работает следующим образом.

При включении напряжения питания, в исходном состоянии, при отсутствии на шине 10 импульсов счетчик 2, RS-триггеры 4-6 и D-триггеры 7-9 устанавливаются в произвольные состояния (фиг. 2 а - к, момент to).

Импульсы с генератора 1 поступают на счетный вход счетчика 2, на выходах которого по мере его заполнения формируются импульсы (фиг. 26, в, г, момент ti, для упрощения изображено одновременное появле- ние импульсов на всех выходах счетчика 2). Импульсы с выходов счетчика 2 поступают последовательно, причем с каждого выхода импульсы поступают через интервал т (I - номер выхода) от момента его нулевого со- стояния, устанавливают RS-триггеры 4-6 в единичное состояние, если они после включения напряжения питания находились в нулевом положении, либо подтверждают их

единичное состояние (фиг. 2 д, е. ж, момент ц) Импульс с (п+1)-го выхода счетчика 2 импульсов устанавливает D-триггеры 7-9 в единичное состояние (фиг. 2 з, и, к, момент

тз).

Последовательность появления импульсов с выходов счетчика 2 импульсов после включения напряжения питания определяется тем, в какое состояние он установился при включении напряжения питания. При завершении полного цикла счета импульсы формируются на всех выходах счетчика 2. Таким образом, при отсутствии импульсов контролируемых по частоте на шине 10 RS- триггеры 4-6 и D-триггеры 7-9 импульсами с выходов счетчика 2 устанавливаются в единичное состояние.

В момент поступления первого входного импульса на шину 10 осуществляется запись состояния RS-триггеров 4-6 в D-триггеры 7-9. Если до этого входные импульсы отсутствовали, то первым входным импульсом подтверждается единичное состояние D-триггеров 7-9 (фиг. 2 з, и, к, момент т,з). Через интервал времени, определяемый величиной задержки входных импульсов, импульсом с выхода элемента 3 счетчик 2 и RS-триггеры 4-6 устанавливаются в нулевое состояние (фиг. 2 б, в, г, д, е, ж, момент ts)

При высокой частоте следования импульсов, когда TI т , после окончания импульса с выхода элемента задержки счетчик 2 осуществляет счет импульсов опорной частоты. Поскольку время заполнения (TI) счетчика 2 до появления импульса на первом его выходе превышает период следования входных импульсов, то импульсы на всех выходах счетчика 2 формируются (фиг. 2 б. в, г, интервал гз - ts), RS-триггеры 4-6 сохраняют нулевое состояние (фиг. 2 д, е, ж). Вторым входным импульсом это состояние RS-триггеров 4-6 записывается в D-триггеры 7-9 (фиг. 2 з, и, к, момент t-q). Таким образом, при высокой частоте следования входных импульсов, когда период следования входных импульсов (Т) меньше интервала заполнения счетчика 2 импульсов до появления импульса на первом выходе (ri), на выходах D-триггеров 7-9 устанавливается уровень логического О (фиг. 2 з, и, к, интервал t4 - t).

При понижении частоты следования входных импульсов, когда т Т Г2 , где т-2 - интервал времени заполнения счетчика 2 до появления импульса на его втором выходе, импульсы формируются только на первом выходе (фиг. 2 б, интервал t - te). При этом импульсом с первого выхода счетчика

2RS-триггер 4 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2 д, момент te), первым же входным импупьсом (фиг. 2 а момент ту), следующим за импульсом с первого выхода счетчика 2, единичное состояние RS-тригге- ра 4 записывается в D-триггер 7 (фиг 2 з, момент tv), а импульсом с выхода элемента

3RS-триггер 4 возвращается в нулевое состояние, у RS-триггеров 5, 6 подтверждается нулевое состояние (фиг. 2 д, е, момент t7 с задержкой), вследствие чего и у D-тригге- ров 8, 9 также подтверждается нулевое состояние (фиг. 2 и, к, момент п).

При дальнейшем понижении частоты следования входных импульсов, когда Тт. Т Гз , импульсы формируются на первом и втором выходах счетчика 2 {фиг. 2 б, в, интервал te-tg). Импульсами с первого и второго выхода счетчика импульсов (фиг 2 6, в, моменты tg, tio) Ro-триггеры 4, 5 устанавливаются в единичное состояние (фиг. 2 д, е моменты tg, tio), а первым же импульсом, поступившим на шину 10 через интервал Гз относительно предыдущего импулься, подтверждается единичное состояние D-триг- гера 7, записывается в D-триггер 8 единичное состояние и подтверждается нулевое состояние D-триггера 9 (фиг. 2 з. и, к, момент tn),

Аналогичным образом, когда Гз , подтверждается единичное состояние D- триггеров 7, 8, а в D-триггер 9 записывается уровень логической единицы (фиг. 2 з и, к, момент из). При существенном увеличении периода следования входных импульсов, когда Гз Тц ТБ , с первых выходов счетчика 2 на S-входы RS-триггеров между двумя соседними сходными импульсами возможно поступление нескольких импульсов (фиг. 2 б, в, г, интервал ti3-ti4). которое лишь подтверждает единичное состояние RS-триггеров 7, 8, т.е. не препятствует нормальной работе устройства.

Если указанное увеличение периода следования входных импульсов или их пропадание произошло до того момента, как с любого из первых выходов (первого, второго или третьего) счетчика 2 поступили импульсы на соответствующие RS-триггеры (фиг. 2. момент ts), то соответствующие им D-триггеры сохраняют нулевое состояние до момента формирования счетчиком 2 на последнем его (п+1)-м выходе импульса, который, поступая на S-входы D-триггеров 7- 9, устанавливают их в единичное состояние.

Таким образом, когда период следования входных импульсов больше времени заполнения счетчика 2 до момента появления импульса на(п+1)-м выходе, в пределе входные импульсы могут отсутствовать полностью, независимо от того, в какой момент произошло увеличение периода следования импульсов или их пропадание. На выходах

5 D-триггеров 7-9 в итоге устанавливаются уровни логической единицы.

При повышении частоты следования в:.одных импульсов изменение состояния D- триггеров 7-9 также происходит в течение

0 первого периода входного сигнала.

При отсутствии импульсов с выхода генератора 1 норной частоты сначала RS- 4-6 импульсом с выхода элемента 3 задержки уста твливаются в нулевое со5 сояние, затем вторым входным импульсом нулевое состояние RS-трип еров 4-6 записывается в D-триггеры 7-9.

Ус фойство для допускового контроля частоты определяет соответствие длительС нести каждого периода входного сигнала с установленной зоной допустимых значений. Количество зон определяется количеством выходов счетчика 2 импульсов и соответствующих им RS- и D-триггеров. Ес5 ли интервал между соседними входными импульсами соот ветствует зоне допустимых значении, го вторым входным импульсом ссе D-триггеры привадься в соответствующее состояние, т.е. контр пьчастоты проис0 ходит за первый же период входного CHI нала.

Устройство не требует начальной установки. Неопределенность состояния счет5 чика 2 импульсов, всех RS-триггеров v всех О триггеров ocr.Q включения источника питания самостоятельно устраняется после завершения полного цикла счета счетчика импульсов под воздействием импульсов с

0 выхода генератора 1 опорной частоты, даже при отсутствии входных импульсов на шине 10

Формула изобретения

5Устройство для допускового контроля

частоты, содержащее с первого по п-й RS- триггеры счетчик импульсов, генератор опорной частоты, выход которого соединен со счетным входом счетчика импульсов, о т0 личзющееся тем, что, с целью повышение надежности устройства, в пего введены с первого по п-й D-триггэри и элемент задержки, вход которого подьлючен к шине входных импульсов, к С-входам П-тригге5 рив, а выход - к R-входу счетчика импульсов и к R-входам RS-триггеров, при этом с первого по п-й выходы счетчика импульсов подключены к S-входлм соответственно с первого по п-й RS-триггеров. а ()-й выход счетчика импульсов подключен к обьединенным S-входам с первого по п-й D-ipnrre- ров, выходы с первого по п-й RS-триггеров подключены к D-входам соответственно с

О,

сГ в

г д

е лс

01 23 Ч 5 67

IS iOti

02

первого по п-й D-триггеров, выходы которых являются соответственно с первой по n-ю выходными шинами устройства.

г

ц is

Ur, 2