Измеритель частоты заполнения радиоимпульсов Советский патент 1981 года по МПК G01R23/10 

(54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ЗАПОЛНЕНИЯ РАДИОИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах для измерения частоты заполнения- радиоимпульсов. Известен измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, блок селекции, делитель частоты, первый счетчик импульсов и арифметическое устройство, а также формирователь импульсов, выход которого подключен через второй блок селекции к первому входу второго счетчика импульсов, элемент И и одновибратор 1. Однако это устройство не позволяет использовать всю длительность радиоимпульса для формирования мерного интервала и, следовательно не позволяет реализовать возможность повышения точности автоматического измерения частоты с ростом длительности радиоимпульсов. Известно также устройство для измерения частоты заполнения радиоимпульсов, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты, блок селекции, первый счетчик и арифметическое устройство, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, формирователь входных импульсов, последовательно соединенные формирователи импульсов задержки, записи и сброса, третий и четвертый счетчики, блоки памяти и сравнения, первый и второй элемент И, элемент ИЛИ, дещифратор, триггеры управления 2. Недостатком этого устройства является его сложность. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности устройства. Указанная цель достигается тем, что в известном измерителе частоты заполнения, содержащем последовательно соединенные генератор опорной частоты, блок селекции, первый счетчик и арифметическое устройство, второй вход которого соединен с выходом второго счетчика, формирователь входных импульсов, последовательно соединенные формирователи импульсов задержки, записи и сброса, третий и четвертый счетчики, блок памяти, блок сравнения, первый и второй элемент И, первый и второй триггер, причем формирователь входных импульсов соединен со входом формирователя импульсов задержки с первым входом первого элемента И и первым входом третьего счетчика, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов сброса, а выходы третьего счетчика соединены с первыми входами блока сравнения, выходами схемы сравнения, выход которой подключен к первому входу первого триггера, а вторые входы блока сравнения соединены с выходами блока памяти, первый вход которого соединен через второй элемент И с выходом формирователя импульсов записи и непосредственно с первым входом второго триггера, первый выход которого через первый элемент И соединен с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к блоку селекции, введен третий элемент И, выход которого соединен со входом второго счетчика, а входы соответственно - со вторым входом и выходом первого триггера, первый вход которого соединен со входом четвертого счетчика, выход которого соединен со вторым входом второго триггера, второй выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а остальные входы блока памяти соединены с выходами третьего счетчика.

На фиг. 1 изображена блок-схема измерителя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Измеритель частоты содержит формирователь 1 входных импульсов, первый счетчик 2, второй счетчик 3, первый дополнительный счетчик 4, второй дополнительный счетчик 5, блок 6 памяти, блок 7 сравнения, первый триггер 8, второй триггер 9, первый элемент И 10, второй элемент И 11 и третий элемент И 12, генератор 13 опорной частоты, блок 14 селекции, арифметическое устройство 15, блок 16 управления, состоящий из формирователей 17 импульсов задержки, записи 18, сброса 19, входные щины 20 и 21, выходную шину 22.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на вход формирователя 1 последовательности радиоимпульсов по шине 20 на его выходе формируются прямоугольные короткие импульсы (фиг. 2 а), из заполняемых радиоимпульс колебаний измеряемой частоты. Эти импульсы в виде пачек, состоящих, например, из 1-8 импульсов, которые поступают на второй счетчик 3 и формирователь 17 импульсов задержки блока 16 управления, формирующий на своем выходе прямоугольный импульс длительностью несколько больше длительности пачки (фиг. 2 б). По спаду этого импульса в формирователе 18 импульса записи формируются короткие импульсы записи (фиг. 2 в), по спаду которого формируется импульс сброса формирователем 19 сброса (фиг. 2 г) Пачки входных импульсов также поступают на первый вход первого элемента И 10, запертого по второму входу нижним уровнем с выхода первого триггера 8. Триггер 8 опрокидывается (фиг. 2 е) импульсом записи (фиг. 2 в), прошедшим через второй элемент И 11 на его втором входе присутствует высокий уровень (фиг. 2д), поступающий с инверсного выхода триггера 8, и открывает первый элемент И 10, который с этого момента способен пропускать все импульсы второй пачки на вход второго триггера 9. Первый импульс второй пачки воздействует на второй триггер 9 так, что на его выходе устанавливается высокий уровень (фиг. 2 и) Выходной код второго счетчика 3 после окончания первой пачки переписывается импульсом записи (фиг. 2 в) в блок 6 памяти. Выход этого блока соединен со входом блока 7 сравнения. В интервале между первой и второй пачками производится сброс информации второго счетчика 3 импульсом сброса (фиг. 2 г) и запись, в случае необходимости, в его младщие разряды числа, соответствующего возможному уменьшению количества импульсов в последующих пачках из-за флюктуации длительности радиоимпульсов и его частоты заполнения. Так например, если было записано число импульсов первой пачки 10, то в случае 8 импульсов во второй пачке, необходимо счетчик 3 не обнулять, а занести в него число 2. Номера разрядов счетчика 3, в которые необходимо заносить число в момент сброса определяются до измерений в зависимости от возможных изменений числа импульсов от пачки к пачке. Для этого в счетчике 3 должна быть предусмотрена соответствующая цепь, управляемая импульсом сброса. Импульсы второй пачки (. 2 а) поступают на счетчик 3 и изменяют код на его выходе до значения, соответствующего количеству импульсов в пачке плюс число, занесенное искусственно (согласно нашему примеру 2). Тогда изменяющийся код на выходе счетчика 3 сравнивается в блоке сравнения 7 с записанным кодом первой пачки в блоке памяти 6 (записано в данном примере 10 импульсов). При равенстве этих кодов (что в данном случае соответствует моменту прихода 3-го импульса) в блоке сравнения 7 вырабатывается импульс (фиг. 2 э), соответствующий концу пачки, который затем поступает на вход «Уст. О второго триггера 9 и на вход первого дополнительного счетчика 4. Выходной сигнал второго триггера 9 (фиг. 2 и) поступает на блок селекции 14, открывая его для пропускания сигнала опорного генератора 13 на первый счетчик 2. Одновременно выходной сигнал второго триггера 9 поступает на первый вход третьего элемента И 12, а на второй вход этого элемента поступают пачки импульсов, прощедшие через первый элемент И 10, начиная со второй пачки (фиг. 2 ж). С выхода третьего элемента И 12 пачки импульсов поступают на второй

дополнительный счетчик 5 (фиг. 2 к), где суммируется число импульсов всех К-пачек, прошедших через первый элемент И 10 и определяемых емкостью первого дополнительного счетчика 4. Емкость счетчика 4 может предварительно устанавливаться в зависимости от желаемого числа К путем занесения в него необходимого числа по входным шинам 21, В результате переполнения счетчика 4 на его выходе формируется потенциал «конец измерения (фиг. 2л), который устанавливает в исходное состояние первый триггер 8, закрывая второй элемент И 1 Г. Код N со счетчика 2 и код п со счетчика 5 поступают в арифметическое устройство 15, где вычисляется значение частоты заполнения радиоимпульсов по формуле (1) и выдается на выход 22.

Таким образом, путем определения числа импульсов в первой пачке можно формировать мерные интервалы из последующих пачек, используя при этом всю длительность радиоимпульсов. В случае флюктуации длительности и частоты заполнения радиоимпульсов предлагаемое устройство позволяет обеспечить надежные измерения путем автоматического введения числа в младшие разряды второго счетчика 3 соответствующего предполагаемой флюктуации.

При одинаковых показателях качества принципиальная схема такого устройства со держит на 28 микросхем меньше, чем схема известного устройства.

Формула изобретения

Измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты, блок селекции, первый счетчик и арифметическое устройство, второй вход которого

соединен с выходом второго счетчика, формирователь входных импульсов, последовательно соединенные формирователи импульсов задержки, записи и сброса, третий и четвертый счетчики, блок памяти, блок сравнения, первый и второй элементы И, первый и второй триггеры, причем формирователь входных импульсов соединен со входом формирователя импульсов задержки, с первым входом первого элемента И и первым входом третьего счетчика, второй вход которого соединен с выходом формирователя импульсов сброса, а выходы третьего счетчика соединены с первыми входами блока сравнения, выход которого подключен к первому входу первого триггера, а вторые

входы блока сравнения соединены с выходами блока памяти, первый вход которого соединен через второй элемент И с выходом формирователя импульсов записи и непосредственно с первым входом второго триггера, первый выход которого через первый элемент И соединен со вторым входом первого триггера, выход которого подключен к блоку селекции, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности устройства, в него дополнительно введен элемент И, выход которого соединен со входом второго счетчика, а входы соответственно - со вторым входом и выходом первого триггера, первый вход которого соединен со входом четвертого счетчика, выход которого соединен со вторым

входом второго триггера, второй выход которого соединен со вторым входом второго элемента И, а остальные входы блока памяти соединены с выходами третьего счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

19

JllMlllllllLJlJIJUlJlMJlllL

фиг. г.

k-я па ка/fc naftca