Устройство для измерения расхождения периодов у двух импульсных генераторов с близкими частотами Советский патент 1992 года по МПК G01R23/00 

со

С

Изобретение может быть использовано для определения разности периодов импульсных генераторов. Устройство содержит два импульсных генератора 1, 2, два формирователя 3, 4 импульсов, формирователь 5 одиночных импульсов, четыре элемента И 6 - 9, блок 10 элементов, элемент НЕ 11, два элемента задержки 12,13, управляемый элемент 14 задержки, два счетчика 15,16 импульсов, триггер 17, реле 18 времени. 2 ил.

Шиг/

х|

ю ел

ел

Изобретение относится к области элек- трорадиоизмерений и может быть использовано для определения разности периодов импульсных генераторов.

Целью изобретения является повыше- ние быстродействия измерений.

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

Устройство для измерения расхожде- ния периодов у двух импульсных генераторов с близкими частотами содержит импульсные генераторы 1 и 2, формирователи 3 и 4 импульсов, формирователь 5 одиночного импульса, элементы И 6-9, блок 10 элементов И, элемент НЕ 11, элемент 12 и 13 задержки, управляемый элемент 14 задержки, счетчики 15 и 16 импульсов, триггер 17 и реле 18 времени.

Выход импульсного генератора 1 через последовательно соединенные формирователь 3, элементы И 7 и 8, счетчик 16 и блок 10 элементов И подключен к выходу устройства. Вход реле 18 объединен с выходом элемента И 8 и вторым входом триггера 17, а выход соединен с управляющим входом блока 10 и через элемент 13 с входом установки нуля счетчика 16, выход которого через последовательно включенные элемент И 9 и элемент НЕ 11 соединен с вторым входом элемента И 8. Выход импульсного генератора 2 объединен с первым входом элемента И 6 и входом элемента. 12 задержки, выход которого через последовательно соединенные управляемый элемент 14 за- держки и формирователь 4 подключен к второму входу элемента И 7. Выход формирователя 5 соединен с первым входом триггера 17, выход которого подключен к второму входу элемента И 6, при этом счетный вход счетчика 15 соединен с выходом элемента И 6, а выход - с управляющим входом управляемого элемента 14 задержки.

Устройство работает следующим обра- зом.

В исходом состоянии счетчик 16 обнулен (цепь начального обнуления не показана), на выходах всех его разрядов и на входах и выходе элемента И 9 имеют место сигналы, уровень которых соответствует логическому О, а на выходе элемента ЕК 11 и втором входе элемента И 8 - сигнал, уровень которого соответствует логической 1.

Импульсные генераторы 1 и 2 выраба- тывают импульсы с близкими периодами следования TI и Т2 соответственно. Сигналы импульсного генератора 1 поступают соответственно на вход формирователя 3, а импульсного генератора 2 - через элемент 12

N

задержки и управляемый элемент 14 задержки на вход формирователя 4. Формирова- тели 3 и 4 под действием сигналов, поступающих на их входы, формируют импульсы строго постоянной длительности п и Г2 соответственно (фиг.2а, б), причем в принципе возможна одинаковая длительность импульсов формирователей 3 и 4 ( т Г2 ). Эти импульсы поступают на входы элемента И 7, на выходе которого сигнал имеет место лишь в случае взаимного временного наложения входных сигналов. Импульсы на выходе элемента И 7 появляются группами (фиг.2в), причем количество N импульсов в группе прямо пропорционально расхождению периодов Ti, T2, т.е.

Г1 +Г2

где Т (Ti -12).

Импульсы с выхода элемента И 7 через элемент И 8, открытый по второму входу, проходят на счетный вход счетчика 16, на второй вход триггера 17 и на вход реле 18.

По окончании группы импульсов с выхода элемента И 8 на выходах разрядов счетчика 16 имеет место код числа N, обратно пропорциональный расхождению А Т периодов следования Ti и Т2 и срабатывает реле 18, имеющее задержку на срабатывание, превышающую максимально возможный период следования сигналов импульсных генераторов 1 и 2. Под действием импульса с выхода реле 18 код числа N с выходов разрядов счетчика 16 переписывается через элементы И блока 10 на выходы устройства, а затем через элемент 13 задержки обнуляется счетчик 16, после чего устройство вновь готово для измерения.

Элемент И 9 совместно с элементом НЕ 11 предотвращают переполнение счетчика 16 и собой в работе устройства в случае ДТ - 0. При появлении на выходах разрядов счетчика 16 кода максимально возможного числа NMBKC 2П - 1, где п - число разрядов счетчика 16, на выходе элемента И 9 и входе элемента НЕ 11 появляется сигнал, уровень которого соответствует логической 1, а на выходе элемента НЕ 11 и втором входе элемента И 8 появляется сигнал, уровень которого соответствует логическому О, элемент И 8 закрывается по второму входу, и импульсы с выхода элемента И 7 перестают поступать на счетный вход счетчика 16.

Наличие на выходах устройства кода числа Ммакс означает, что расхождение ДТ периодов следования удовлетворяет условию

лт П +Т2

L I ТП

Ммакс

Если в течение продолжительного интервала времени после включения устройства на выходах разрядов счетчика 16 зафиксирован код, соответствующий нулю, то с помощью формирователя 5 вырабатывается импульс, под действием которого триггер 17 устанавливается в такое состояние, что на его выходе и на втором входе элемента И 6 появляется сигнал, уровень которого соответствует логической 1. В качестве формирователя 5 может служить, например, дифференцирующая цепь, подключаемая через ключ в виде кнопки к источнику питания. В этом случае формирование импульса осуществляется путем нажатия кнопки. Под действием сигнала с выхода триггера 17 элемент И 6 открывается по второму входу и импульсы с выхода импульсного генератора 2 начинают поступать через элемент И 6 на счетный вход счетчика 15. Содержимое счетчика 15 начинает увеличиваться на единицу с приходом каждого импульса, а вместе с этим начинает дискретно изменяться время задержки управляемого элемента 14, для которого код на выходах разрядов счетчика 15 является управляющим. Изменение времени задержки управляемого элемента 14 задержки приводит к изменению суммарного времени задержки. Время задержки элемента 12 выбирается достаточным для завершения переходных процессов в элементе И 6, счетчике 15 и управляемом элементе 14 после поступления очередного сигнала импульсного генератора 2. В результате изменения суммарного времени задержки изменяется временной сдвиг между импульсами формирователей 3 и 4. При первом же наложении импульсов формирователей 3 и 4 друг на друга на выходе элемента И 7 формируется импульс, который через элемент И 8 проходит на второй вход триггера 17, последний перебрасывается, на его выходе и втором входе элемента И 6 появляется сигнал, уровень которого соответствует логическому О. Элемент И 6 закрывается по второму входу, импульсы перестают поступать на счетный вход счетчика 15, время задержки управляемого элемента 14 перестает изменяться.

По окончании группы импульсов и завершении процесса измерения выходной

код устройства соответствует расхождению периодов или (при достижении Ммакс) значению AT - О.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет измерять разность периодов двух генераторов с меньшей затратой времени, а также фиксировать случаи разности периодов AT, измерение которых ограничено объемом

используемого счетчика импульсов.

Формула изобретения Устройство для измерения расхождения периодов и двух импульсных генераторов с близкими частотами, содержащее последовательно соединенные первые импульсный генератор, формирователь импульсов и элемент И, последовательно соединенные первый счетчики блокэлементов И, выход которого является выходом устройства, а также второй импульсный генератор, второй формирователь импульсов и реле времени, выход которого подключен к управляющему входу блока элементов

И и через первый элемент задержки к входу обнуления первого счетчика импульсов, при этом выход второго формирователя импульсов соединен с вторым входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с

целью повышения быстродействия измерений, в него дополнительно введены формирователь одиночного импульса, триггер, второй, третий и четвертый элемент И, второй счетчик импульсов, элемент НЕ, а также

последовательно соединенные второй элемент задержки и управляемый элемент задержки, выход которого подключен к входу второго формирователя импульсов, а управляющие входы - к выходу второго счетчика

импульсов, причем выход первого элемента И через второй элемент И соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, входом реле времени и вторым входом триггера, первый вход которого подключен к выходу формирователя одиночного импульса, выход первого счетчика импульсов через последовательно соединенные третий элемент И и элемент НЕ подключен к второму входу второго элемента И, выход второго

импульсного генератора подключен к входу второго линии задержки и через четвертый элемент И соединен со счетным входом второго счетчика импульсов, а выход триггера подключен к второму входу четвертого элемента И.