Цифровой измеритель скважности импульсов Советский патент 1980 года по МПК G01R23/02 

1

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

Известен измеритель скважности импульсов, содержащий триггер, делитель частоты, счетчик, электронные ключи, генератор опорной частоть коммутатор 1 . Его недостатками являются низкая скорость измерения и низкая точность.

Известен также цифровой измеритель скважности импульсов, содержащий источник исследуемого сигнала, формирующее устройство, два селектора, блок счетных декад, счетчик, гене ратор опорной частоты, блок управления и триггер 2, Недостатком данного устройства является низкая скорость измерения.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой измеритель скважности импульсов, содержащий источник исследуемого сигнала, выход которого через формирующее устройство подключен к первому входу первого селектора, выходом подключенного к входу первого счетчика, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу второго селектора, выходом соединенного с вторым входом первого селектора, блок счетных декад, блок управления и триггер, введены элемент НЕ, четыре Элемента И, элемент ИЛИ, делитель частоты, блок сравнения и второй счетчик, Щ)И этом блок счетных декад выполнен в виде счетчиков целой и дробной частей числа скважности. Причем выход форм1фук)щего устройства через элемент НЕ соединен с управляющим входом блока сравнения, информационные входы которого подключены к выходам первого и второго счетчиков соответственно, а выходы соединены с входами триггера, первый вход блока упртвлення соединен с выходом формирующего устройства, а первый выход - с вторым входом второго селектора, выход которого подключен к суммирующему входу второго счетчика, первые входы элементов И соединены с вторым выходом блока управления, второй вход которого соединен с управляющим выходом второго счетчика, вторые входы первого и второго элементов И соединены с прямым выходом триггера, а третьего и четвертого элементов И - с инверсным выходом триггера. третьи входы первого и третьего элементов И подк;почеш 1 к выходу генератора опорной час ты, выход первого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход ко торого через делитель частоты соединен с выхо дом третьего элемента И, а выход - с вычигта щим входом второго счетчика, выходы второго и четвертого элементов И соединены соответственно с входами счетчиков целой и дробной истей числа скважности блока счетных декад. На чертеже приведена функциональная блок схема устройства. Цифровой измеритель скважности содержит источник 1 исследуемого сигнала, формирующе устройство 2, блок 3 управления, генератор 4 опорной частоты, селекторы 5, 6, счетчик 7 периода, счетчик 8 длительности импульса, блок 9 счетных декад, содержащий счетчики 10, 11 целой и дробной частей числа скважности импульсов, блок сравнения 12, управляю.щий вход которого через элемент 13 НЕ соединен с выходом фop шpyющeгo устройства 2 а выходы подключены к входам триггера 14, элементы 15-18 И, делитель 19 частоты и элемент 20 ИЛИ. Устройство работает следующим образом. Сигналы от источника 1 с помощью устройства 2 формируются в прямоугольные импульсы, частота и длительность которых соответствуют частоте и длительности исследуемого сигнала. По комавде пуск сигнал с блока 3 устанавлгшает счетчики 7, 8, 10, 11 и делитель 19 частоты в нулевое, а триггер 14 в еди1шчное состояние ( цепи установки на чертеже не показаны). По переднему фронту устройства 2 на первом выходе блока 3 появляется сигнал, открьтающий селектор 6, и импульсы эталонной частоты с генератора 4 поступают на суммирующий вход счетчшса 8 и через селектор 5 в счетшк -7. Селектор 5 открыт в течерше длительности входного импульса, поэтому в счетчик. 7 записывается число Nj,соответствующее длительности входного импульса. Селектор 6 закрывается по переднему, фронту второго входного импульса, в результате чего в счетчик 8 записывается число N2, соответствующее периоду следования входных импульсов. При NI N2 сигнал присутствует ла одном из входов триггера 14, при Nj. N2 - на другом. По окончании первого периода Nj Nj и сигнал присутствует на единичном входе триггера. При этом триггер сохраняет единичное состояние. С приходом второго и последующих импульсов с второго выхода блока 3 на элементы И посту гнет сигнал, равный по длитель ности входному. Во время действия этих импульсов сигналом с триггера при Ы Nj открьгеаются элеметы 15 и 16 М. В результате импульсы опорной частоты через элемент 15 И и элемент 20 ИЛИ в течение длительности входного сигнала поступают на вычитающий вход счетчика 8. В счетчик 10 записьшается число периодов, в течение которых , т.е. целое число значения скважности. Как только NJ станет меньше Nj ( сравнение NJ и N2 происходит во время паузы), по сигналу с триггера открьюаются элементы 17 и 18 И. Импульсы опорной частоты через элемент 17 И, делитель 19 частоты, с помощью которого регулируется степень точности результата измерения, и элемент 20 ИЛИ также поступают на вычитающий вход счетчика iS. При этом % счетчик 11 записывается дробная tmcTb числа значения скважности. Формула изобретения Цифровой измеритель скважности импульсов, содержащий источник исследуемого сигнала, выход которого через формирующее устройство подключен к первому входу первого селектора, выход которого подключен к входу первого счетчика, генератор опорной частоты, выход которого подключен к первому входу второго селектора, выход которого подключен к второму входу первого селектора, блок счетных декад, блок управления и триггер, отличающийся тем, что, с целью уменьщения времени измерения, в него введены элемент НЕ, четыре элемента И, элемент ИЛИ, делитель частоты, блок сравнения и второй счетчик, при этом блок счетных декад выполнен в виде счетчиков целой и дробной частей числа скважности, выход формирующего устройства через элемент НЕ соединен с управляющим входом блока сравнения, информащюнные входы которого подключены к выходам первого и второго счетчиков соответственно, а выходы соединены с входами триггера, первый вход блока управления соединен с выходом формирующего устройства, а первый выход - с вторым входом второго селектора, выход которого подключен к суммирующему входу второго счетчика, первые входы элементов И соединены с вторым выходом блока управления, второй вход Которого соединен с управляющим выходом второго счетчика, вторые входы первого и второго элементов И соединены с прямым выходом триггера, а третьего и четвертого элементов И - с инверсным выходом триггера, третьи входы первого и третьего элементов И подключены к выходу генератора опорной частоты, выход первого элемента И подключен к первому входу элемента ИЛИ, второи вход которого через делитель частоты соединен с выходом третьего элемента И, а выход - с вычитающим входом второго счетчика, выходы второго и четвертого элементов И соединены соответственно с входами счетчиков целой и дробной частей числа скважности блока счетных декад.

7217636

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 376728. 5 кл. G 01 R 23/02, 25.02.71.

2.Авторское свидетельство СССР № 408229, кл. G 01 R 23/02, 24.03.72 (прототип)