Преобразователь частоты следования импульсов в код Советский патент 1976 года по МПК G01R23/02 

(54) ПРЮБРАЭОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ СЛЕДОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ В КОД

Изобретение относится к цифровой иамё ительиой технике, может найти применени для точного измерения частоты с представ Ьением результата измерения в единицах частоты. Известен преобразоватег Ь частоты следоввчия импульсов в код, содержащий формирователь импульсов, генератор образцовой частоты, три счетчика, две группы импульсно-потенциальных схем совпадения, потенциальные входы которых подключен к разрядам первого счетчика, импульсные входы - к второго и третьего счетчиков, а выходы - ко входам элемен;гов ИЛИ. Цель изобретения - повышение точности преобразования. Преалагаемый преобразователь отличает ся тем, что в него дополнительно введены два триггера с раздельными входами, четы ре вентиля и блок управления. Входы блока управления подсоединены к выходам форми- рователя импульсов и первого счетчика, а |выходы - ко входам первого и третьего счетчиков и к первым входам первого и второго вентилей, вторые входы которых подключены к выходу генератора образцо|вой частот1;; выход первого вентиля под; ключей к одному из входов первого счетчи:ка, выход второго - к одному из входов третьего вентиля непосредственно, а к другому - через триггер с раздольными входа|ми. Выход третьего вентиля подключен ко входу второго счетчика и k одному из вхо|дов четвертого вентиля непосредственно, а iK другому - через второй триггер с раздельными входами, причем вторые входы указанных тригг ов соединены с выходами ;элементов ИЛИ, а выход четвертого вен|тиля соединен со входом третьего счетчика., Структурная схема устройства представлена на чертеже.- . . Преобразователь состоит из формирователя импульсов 1, вентилей 2-5, блоков логического сложения 6, 7, выполненных из элементов ИЛИ, двоичных счетчиков 8-10, импульсно-потенциальных схем сов|Падения 11, 12, tpwrrepoB с раздельными входами 13, 14, генератора образцовой частоты 15, блока управления 16. Входы блока упрпвления 10 подсс.хдиионы к выходам формяровотеля J. и счотчикл 8, а выходы - ко входам 8 и 1О и к псрврлм входам В(г1гтилей 2 н 3, вторые входы которых подключены к выходу гЪмсра тора 15, Выход вентндя 2 подключен к одному нэ входов счотчика 8, выход вентиля 3 к одному из входов вентиля 1 нопосредствеино, а к другому - через триггер 13. Выход вентиля Л подключен ко входу счетчика 9 и к одному из входов вентиля 5 непосредственно, а к другому - через триг гер 14, причем вторые вход1.1 указанных триггеров соединены с выходами блоков 6 и 7, а выход вентиля 5 соединен со вхо|дом счетчика 1О. Работает преобразователь следующим образом. В исходном состоянии вентили / 2-5 закрыты, счетчики 8-10 находятся в нулевом состоянии. Блок управления 10 открывает вентиль 2 на время Т, и импул сы с генератора 15с частотой следования fp поступают на счетчик 8. Коэффиш1ен- ты пересчета Ы j, счетчиков 8-10 равны 2 (н -количество двоичных разрядов счетчиков). При поступлении на счетчик 8 первых импульсов в течение времениT NfJf он переполняется, и блок 16 открывает вен тиль 3. Импульсы генератора 15 через вен тили 3 и 4 начинают поступать на счетчик 9, Одновременно они продолжают идти на счетчик 8. Частота fe следования импульсов на входе счетчика 9 определяется кодом числа, содержащегося в счетчике 8. Из частоты генератора 15 вычитается частота импульсов обратной связи, получаемых путем их выборки из счетчика 8 при помощи схемы совпадения 11 и блока логического сложения 6. Всего насчетчике 8 с учетом первых N j импульсов, приведших к его переполне нию, поступает кол1гчество импульсов - - N, 5Л , где Wy - число импульсов, содержащихся в счетчике 8. С учетом последнего выражения т. е. частота следования импульсов на входе счетчика 9 обратно пропорциональна текущему временному интервалу. Аналогично может быть определена частота следования импульсов на входе счетчика 10: р Ыуу1 . :; . Мм .1 . W :/Jo t Эта частота обратно пропорциональна квадр ту текущего значения временного интервал Число в смотчике 1, КС ГОрЫИ ПЫПОПИЛ вычитающим, умоны11ПР1х;Я|начиная с момента вромониТ) (.гг по.тнчины II после оком- чяния пернодаТ пропорционально измеряемой частоте. В описанном преобразователе точность преобразова1Н1я выше, чем в прототипе. Это достигается благодаря уменьшению погрешиости от неравномерности следования импульсов. С вентиля 3 поступает равномерная последовательность импульсов с частсьтой f . Часть из них { в зависимости от состояния триггеров счетчика 8) вызывает появление импульсов обратной связи, которые опрокидывают триггер 13, что приводит к закрыванию вентиля Л. Поэтому следующий импульс не проходит на счетчик 9, а вызывает опрокидывание триггера 13 и открывание вентиля 4. Однако следующий импульс проходит на счетчик 9 через открытый вентиль 4. Таким образом, в данном устройстве невозможен пропуск более чем одного импульса входной последовательности, т. е. погрешность от неравномерности не превышает единицы независимо от количества разрядов счет1ика. Формула изобретения Преобразователь частоты следования импульсов в код, содержащий формирователь импульсов, генератор образцовой частоты, три счетчика, две группы импульсно-потенциальных схем совпадения, потенциальные входы которых подключены к разрядам первого счетчика, импульсные входы - к раз- рядам второго и третьего счетчиков, а выходы - ко входам элементов ИЛИ, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены два триггера с раздельными входами, четыре вентиля и блок i управления, при этом входы блока управления подсоединены к выходам формирователя импульсов и первого счетчика, а выходы - ко входу первого и третьего счетчиков и к первым входам первого и второго вентилей, вторые входы которых подключены к выходу генератора образцовой частоты; выход первого вентиля подключен к одному из входов первого счетчика, выход второго вентиля - к одному из входов третьего вентиля непосредственно, а к другому - через триггер с раздельными входами, выход третьего вентиля подключен ко входу второго счетчика и к одному из входов четвертого вентиля непосредственно, а к I б6

roNty - через второуЧ триггер с раздель элементов ИЛИ, а выход четвертото пои-1

пыми входами, причем вторые входы ука-тиля соединен со входом TpeTijero счетчм

заипых триггеров соединены с выходамика.

ЧЗНл

л

/J

PC

лт

Тчй

с

К

--к

-ffi

-re

U

T-iD-i: