Цифровой частотомер Советский патент 1981 года по МПК G01R23/00 

1

Устройство относится к радиоизмерительной технике и может найти применение при регулировке, разработке и испытаниях различной радиоаппаратуры, которая требует высокоточного измерения частоты (например, при определении средней относительной вариации частоты опорных генераторов, при контроле градиуровки и установки шкалы приемников, при исследовании нестабильности выходной частоты генераторов и т.д.).

Известны универсальные электронносчетные частотомеры, производящие автоматические измерения усредненных значений частоты электрических колебаний, содержащие усилитель-формирователь, временной селектор, блок делителей частоты, формирователь стробимпульса и счетчик 1 .

Однако известное устройство обладает низким быстродействием.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является

2

устройство, содержащее последовательио соединенные блок делителей частоты, формирователь импульсов строба, временной селектор, счетчик импульсов, регистр памяти и индикатор, последовательно соединенные формирователь импульсов переписи, формирователь времени индикации и основной формирователь сброса, выход которого подключен к второму входу счетчика имtoпульсов, второй вход регистра памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов переписи 2.

Однако известное устройство обладает низким быстродействием.

IS

Цель изобретения - повышение быстродействия .

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные блок де20лителей частоты, формирователь импульсов строба, временной селектор, счетчик импульсов, регистр памяти и индикатор, последовательно соединенные

формирователь импульсов переписи,формирователь времени индикации и основной формирователь сброса, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, второй вход регистра памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов переписи, введены элемент И, последовательно соединенные RS-триггер и дополнительный формирователь сброса, выход которого подключен к входу блока делителей частоты и к второму входу формирователя импульсов строба, выход последнего соединен с первым входом элемента И и с первым входом RS-триггера, второй вход которого подключен к второму входу дополнительного формирователя сброса и к выходу основного формирователя сброса, при этом второй аход элемента М соединен с выходом RS-триггера и с вторьгм входом счетчика импульсов, а выход элемента И подключен к входу формирователя импульсов переписи.

На фиг.1 изображена схема устройства; на фиг.2 - осциллограммы его работы,

Устройство содержит временной селектор 1, счетчик 2 импульсов, регистр 3 памяти, индикатор 4, формирователь 5 импульсоэ строба, формирователь 6 импульсо0 перегаси, формирователь 7 времеии и«едика{|ии, формирователь 8 сброса, блок 9 sen tejtt©ft частоты, элемент 19 И и КЗ-триггер 11, дополнительный яэрмирователь 12 .

Выход временного селектора f подключен на счетный &ход реверсивного счетчика 2. Информация с последнего через регистр 3 памяти передается в индикатор Ц. На один вход временного селектора I подается негрерывная последовательность импульсов измеряемой частоты, другой аход которого связан с первым выходом формирователя 5 импульсов строба.

Второй выход формирователя 5 пульсов строба пойключан к первому входу элемента 10 и S-ахойУ триггера 11,прямой выход которого соединен со вторым входом элемента 10, входом установки знака реверсивного счетчика 2 и с первым входом дополнительного формирователя 12 сброса. Выход последнего подключен к установочным входам формирователя 5 импульсов строба и блока 9 делителей частоты. Выход элемента 10 соединен с .формирователем 6 импульсов переписи и выход основного формирователя 8 сброса соединен с R-входом триггера 11 и вторым входом дополнительного формирователя 12 сброса.

Работу устройства поясняют осциллограммы, приведенные на фиг.2:

а) выходные импульсы с блока 9 делителей частоты;

б) строб-импульсы (с формирователя 5);

в)прямой выход триггера 11;

г)импульсы сброса дополнительного формирователя 12;

5 д) импульс переписи (с формирователя 6);

е)импульс времеии индикации (с формирователя 7)j

ж)импульсы сброса фор 4ирователя

0 8Устройство работает следующим образом.

Формирователь 5 вырабатывает два строб-импульса (фиг.26), первый из 5 которых определяет работу счетчика

2на сложение, а второй - на вычитание. При этом за счет блокировки триггером II элемента 10 формирователь 6 включается после окончания

0 второго строба.

В исходном состоянии после воздействий импульсов сброса с формирователя 0 на триггер 11 элемент 10 закрыт . При этом сигнал с триггера 11 открывает вентили сложения в счетчике 2. Одновременно формирователь 8 запускает формирователь 12, выходной импульс с которого переводит блок 9 делителей частоты в исходное состояние (обычно в состояние 9) Выходные импульсы 9 определяют формирование строб-импульса.

После окончания первого строба отрицатель ным перепадом триггер 11 опрокидывается е единичное состояние, открывает элемент 10 и дает разрешение на прохождение счетных импульсов в блоке 2 по входу вычитания (вентили сложения при этом закрываются). С окончанием второго строба через открытый элемент 10 запускается формирователь 6 импульсов переписи. Информация со счетчика 2, равная разности частот ,переписывается в регистр

3памяти и высвечивается на индикаторе k.

Таким образом, в каждом цикле измерений предлагаемое устройство автоматически определяет разность частот, что существенно расширяет функциональные возможности частотомеров. Цикл измерения в предлагаемом устройстве равен икГ t, t;, Ч 2Ц(2) где 1д- длительность дополнительного импульса сброса (фиг.2г), обычно trjr t4« Для известного устройства это эквивалентно двум циклам измерения 2(,t,H,j.t3) где tg- время обработки двух резуль татов измерения, to.p«tj,jy. обычно t-,2it(i taul4«.tc4-i HA Тогда выражения (2) и (3) примут вид для предлагаемого устройства: vn6f инА, для известного устройства (tc4 + + При 1ццдЦикл измерения 8 предлагаемом устройстве сократится в 1,52 по сравнению с известными устройствами. Формула изобретения Цифровой частотомер, содержащий последбвательно соединенные блок делителей частоты,формирователь импульсов строба, временной селектор, счетчик импульсов, регистр памяти и индикатор, последовательно соединенные формирователь импульсов перелиси 94 формирователь времени индикации и основной формирователь сброса, выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, вторрй вход регистра памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов переписи, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены элемент И, последовательно соединенные RS-триггер и дополнительный формирователь сброса, выход которого подключен к входу блока делителей частоты и к второму входу формирователя импульсов строба, выход последнего соединен с первым входом элемента И и с первым входом RS-триггера, второй вход которого подклйчен к второму входу дополнительного формирователя сброса и к выходу основного формирователя сброса, при этом второй -вход : лемента И соединен с выходом КЗ-триггера и с вторым входом счетчика импульсов, а выход элемента И подключен к входу формирователя импульсов переписи. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ермолов Р.С, Цифровые частотомеры. Л., Энергия, 19732.Аппаратура для частотных и временных измерений. Под ред. А.П.Горшкова, М.,Советское радио, 197Ь с.167, 196, рис.6.1 и 6.29.