Измерительный преобразователь частоты импульсов в код Советский патент 1979 года по МПК H03K13/24 

1

Изобретение относится к области радиоизмерений,

Известен измерительный преобразователь частоты сигнала в код, состоящий из счетчика импульсов измеряемой частоты, трех счетчиков эталонной частоты, четырех схем И и схемы переноса содержимого счетчиков в арифметическое устройство. Код частоты, передаваемый в арифметическое устройство, содержит сумму целого количества периодов измеряемой частоты К, зафиксированную за интервал опроса в счетчике импульсов измеряемой частоты, сумму периодов эталонной частоты, зафиксированную в счетчике Н за время от начала интервала опроса до прихода первого импульса измеряемой частоты и сумму периодов эталонной частоты, зафиксированную в счетчиках Nj или N за время меязду последним импульсом изг-.еряемой частоты и концом интервала onpocaflj

Однако такой перобразователь не обеспечивает достаточного быстродействия из-за необходимости дополнительных расчетных операций при из-, мерении девиации частоты,

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению

2

является преобразователь, содержащий генератор опорной частоты, один выход которого, соединен с первыми входами двух логических элементов И, второй вход одного из которых подключен к прямому выходу первого управляющего триггера, а второй вход второго из которых соединен с инверсным выходом второго управляющего триггера, прямой выход которого соединен с одним входом третьего логического элемента И, второй вход которого соединен с датчиком частоты, а выходсо входом счетчика измеряемой частоты и первым входом первого из-управляющих триггеров, вторые входы которых соединены со вторым выходом генератора опорной частоты, первый счетчик опорной частоты, вход которого подключен к выходу второго из логических элементов И, а входы разрядов через блок передачи двоичного кода соединены с выходами раз{. ядов второго счетчика опорной частоты, один вход которого соединен с выходом первого логического элемента И, а второй вход которого через первый элемент задержки соединен со вторым входом, блока передачи двоичного кода и со вторым входом второго элемента задержки, выход второго элемеута задержки-с выходами счетчи ка измеряемой частоты и первого сче чика опорной частоты. Однако этот преобразователь такж не обеспечивает достаточного быстро действия. Целью изобретения является увели чение быстродействия. Это достигается тем, что в предлагаемый преобразователь введены дополнительный триггер, блок восста новления константы, дополнительные логический элемент И и элемент задержки и логический элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами первого и второго логических элементов И, первый вход дополнительного триггера подключен ко второму выходу генератора опорной частоты, а второй вход соединен с выходом счетчика измеряемой частоты, причем выход дополнительного триггера соединен с первым входом дополнительного логического элемента -И, второй вход которого подключен к выходу третьего из логических элементов И, а выход дополнительного логического элемента И подключен непосредственн к первому входу второго управляющег триггера и через дополнительный эле мент задержки ко входу блока восста новления- константы, выходы которого поразрядно подключены ко входам йчетчика измеряемой частоты. На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь содержит генерато опорной частоты 1, датчик частоты 2 упраляющие триггеры 3,4, логические элементы И 5,6,счетчик измеряемой частоты 7, первый счетчик опорной частоты 8, второй счетчик опорной частоты 9, логический элемент И 10, дополнительный триггер 11, элементы задержки 12,13, дополнительный элемент задержки 14, блок передачи двоичного кода 15, дополни гельный логический элемент И 16, блок восста новления константы 17, логический элемент ИЛИ 18; Выходной сигнал снимается с выхода 19. Принцип работы преобразователя заключается в следующем. Перед началом работы в счетчик 7 заносится константа, равная обратном двоичному коду числа, равного произведению нулевой частоты датчика на период опроса, увеличенному на единицу. Генератор опорной частоты 1 вырабатывает синхронизированные частоты fon и f 30,17 (f on Частота опроса, f lap - частота заполнения), .причем f -чл. f Импульсы частоты опроса поступают на входы триггеров 3,4,11, устанавливая их в следующее положение; тригге- ры 3 и 4 открывают логические элементы И 5,6, а триггер 11 закрывает логический элемент И 16. В результате Е счетчик 8 поступают импульсы заполняющей частоты до тех пор, пока через логический элемент И 6 не поступит первый импульс измеряемой -частоты, который переводит триггер 4 в положение, когда логический элемент И 5 станет закрытым для прохождения импульсов заполняющей частоты Первый импульс измеряемой частоты одновременно с переключением триггера 4 заносится в счетчик 7, который будет суммировать и все последующие импульсы измеряемой частоты,вплоть до появления импульса переполнения, который произведет сброс в -О счетчика 9, через элемент задержки 13 передаст параллельным кодом содержимое счетчика 8 в счетчик 9, и через элемент задержки 12 сбросит в о счетчик 8. &тот же импульс переполнения устанавливает триггер11 в состояние, открывающее логический элемент И 16 для прохождения импульса измеряемой частоты. Следующий за импульсом переполнения импульс измеряемой частоты поступает в счетчик 7 и через логический элемент И 16 переключает триггер 3 в состояние, когда логический элемент И 6 закрыт для прохождения импульсов измеряемой частоты, а логический элемент И 10 открыт для прохождения в счетчик 9 опорной частоты. Этот же импульс, пройдя через логический элемент И 16, элемент задержки 14 и через блок восстановления константы 17, вновь устанавливаот в счетчике 7 константу. Счетчик 9 будет суммировать импульсы заполняющей частоты до тех пор, пока не поступит следующий импульс. С приходом этого импульса триггер 3 запирает логический элемент И 10 и в счетчике 9 фиксируется двЬйчный код, однозначно определяющий значение относительной девиации измеряемой частоты где N - код числа; fp- частота датчика, соответствующая нулю измеряемого параметра; И5м текущее значение частоты датчика. Для обеспечения устойчивой работы величины задержек элементов задержки 12-14 должны выбира ться из условия f2 -fi X 15 SoA г wax -игмДля возможного использования