Частотный компаратор Советский патент 1974 года по МПК G01R23/00 

1

Изобретение относится к области цифровой измерительной техники.

Известен частотный компаратор, содержащий в качестве сравнивающего устройства счетный триггер типа Д.

Недостатками известного частотного компаратора являются невозможность оперативной смены порога срабатывания его или программирования, что затрудняет использование его Б автоматических устройствах, а также невысокая точность, которая ограничивается нестабильностью ждущего мультивибратора, входящего в схему в качестве источника опорного сигнала.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей компаратора и повышение точности измерений.

Это достигается тем, что предлагаемый компаратор снабжен входным формирователем, счетчиком с генератором на счетном входе и вентилями на установочных входах, триггером и формирователем заднего фронта импульсов. Выход счетчика подключен к установочному входу триггера, выход которого подключен к управляющему входу триггера типа Д. Выход входного формирователя через вентили подключен к установочному входу счетчика, а также к счетному входу тригера типа Д, а через формирователь заднего фронта импульсов - к нулевому входу дополнительного триггера.

На чертеже показана структурная схема частотного компаратора.

Компаратор содержит входной формирователь 1 с измерительным входом, счетчик 2 с генератором 3 на счетном входе, вентили 4 с программирующим входом, триггер 5, формирователь 6 заднего фронта импульсов и счетиый триггер 7 типа Д.

Устройство работает следующим образом.

Порог отрабатывания компаратора задается в виде кода на программирующий вход. Электрические колебания, частота которых подлежит контролю, поступают на вход входного формирователя 1. Формирователь формирует узкие прямоугольные импульсы с частотой следования, равной частоте входных колебаний. Допустим, на выходе формирователя 1 появляется импульс. Этот импульс поступает на управляющие входы вентилей 4, разблокируя их, в результате чего в счетчик 2 записывается число, задающее в дополнительном коде порог срабатывания компаратора. Кроме того, этот импульс поступает на счетный вход счетного триггера 7, устанавливая его в положение, соответствующее положению триггера 5. Задним фронтом этого импульса с выхода формирователя заднего фронта импульсов

tpiirrep 5 перебрасывается в нулевое исходное состояние.

Если контролируемая частота оказывается меньше заданного порога, то до появления следующего импульса на выходе формирователя 1 счетчик 2 переполняется и на его импульсном выходе переноса появляется импульс, который переключает триггер 5 в единичное состояние. Тогда второй импульс с выхода входного формирователя устанавливает счетный триггер 7 типа Д также в единичное состояние, что соответствует результату сравнения «меньше. Затем задним фронтом этого пмпульса триггер 5 сбрасывается в исходное нулевое состояние.

Если контролируемая частота оказывается больше заданного порога, на выходе входного формирователя следуюш;ий импульс появляется раньше, чем переполпится счетчик 2, в результате чего счетный триггер 7 переключается в нулевое состояние, соответствующее состоянию триггера 5, а в счетчик 2 вновь записывается число, задающее в дополнительном коде порог срабатывания. Таким образом, на импульсном выходе перепоса счетчика 2 импульс не появляется, и триггер 5 остается в нулевом состоянии. Нулевое состояние счетного триггера 7 соответствует результату сравнения «больше.

Таким образом, частотный компаратор обеспечивает непрерывный контроль мгновенного значения частоты. Требуемый же порог срабатывания может быть легко изменен изменением кода, подаваемого на программирующий вход.

Компаратор позволяет получать довольно высокую точность сравнения, что достигается выбором соответствующего числа разрядов счетчика 2 и стабильного генератора фиксированной частоты, образующих источник опорного сигнала.

Предмет изобретения

Частотный компаратор, содержащий счетный триггер Д, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерений, он снабжен входным формирователем, счетчиком с генератором на счетном входе и вентилями на установочных входах, дополнительным триггером и формирователем заднего фронта импульсов, причем выход счетчика подключен к установочному входу триггера, выход которого соединен с управляющим входом триггера типа Д, выход входного формирователя через вентили подключен к установочному входу счетчика, а также к счетному входу триггера типа Д, а через формирователь заднего фронта импульсов - к нулевому входу дополнительного триггера.

Zb

J-1