Преобразователь временных параметров импульсных последовательностей Советский патент 1982 года по МПК H03K13/20 G04F10/04 

1

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть .использовано в дискретных системах контроля и управления для измерения частоты, скважности и коэффициента заполнения импульсных последовательностей.

Известен преобразователь имульсных последовательностей, Ьодержащий генератор эталонной частоты,подключенный ко входу первого элемента И, выход которого соединен со входом счетчика и входом второго элемента И, ко второму входу которого подключена шина измеряемой; импульсной последовательности. Вызсод второго элемента И соединен через делитель частоты с одним входом триггера, к другому входу которого подключена шина запуска. Работа устройства основана на формировании временного интервала, пропорционального периоду измеряемой импульсной последовательности 1.

Недостатком данного устройства является низка точность измерений.

наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровой измеритель скважности им. пульсных последовательностей, содержащий Т-триггер,генератор стабильной частоты, дешифратор, элементы И, реверсивный счетчик, преобразователь, код - частота 2.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возмож10ности измерения частоты следования импульсов и коэффициента заполнения без потери быстродействия и точности измерений.

Поставленная цель достигается тем,

15 что в преобразователь временных параметров импульсных последовательностей, содержащий делитель частоты,-триггер,к С-входу которого подключена входна:я шина, прямой выход D-триггера подклю20чен к первым входам первого и второго элементов И, генератор стабильной частоты, выход которого соединен с . тактовым входом преобразователя код частота, вторыми входами первого и

25 второго элементов И и с первым входом третьего элемента И, .выход которого соединен со счетным входом счетчика, реверсивный счетчик, выходы разрядов которого через дешифратор 30 соединены с ;к-входом RS-триггера, прямой выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, дополнительно введен RS-триггер, сч чик, регистр памяти и коммутатор, причем к первому, второму и третьем входам коммутатора подключены соотвественно входная шина, выход первого элемента И и выход второго эле мента И, соединенный, также со счетным входом дополнительного счетчика и S-входом дополнительного RS-триггера, R-вход которого соединен с Rвходом RS-триггера, а инверсный - с D-входом D-триггера, инверс ный выход которого подключен к управляющему входу преобразователя код - частота, выход дешифратора подключен к установочному входу дополнительного счетчика, выходы разрядов которого соединены с информационными входами преобразователя код - частота, выход которого через делитель частоты подключен к S-входу RS-триггера и вычитающему входу реверсивного счетчика, информационные входы которого соединены с выходами регистра памяти, прямой выход D-три гера соединен с установочным входе счетчика., первый, второй, третий и четвертый выходы коммутатора подклю чены соответственно к третьему входу первого элемента И, к третьему входу второго элемента И, к суммирующему входу реверсивного счетчика и к стробирующему. входу реверсивного счетчика. На чертеже приведена структурная схема преобразователя временных параметров импульсных последователь ностей. Преобразователь содержит входную шину 1, формирователь 2, состоящий из RS-триггеров 3 и 4 и D-.триггера 5, генератор 6 стабильной частоты элементы И 7 - 9,.реверсивный счетчик 10, счетчики 11 и 12, коммутато 13, преобразователь 14 -кода - частоты, буферный делитель 15 частоты, дешифратор 16 и регистр 17 памяти. Импульсная последовательность поступает по шине 1 на счетный вход D-триггера 5 и первый вход комму-сатора 13, второй вход которого подключен к выходу элемента И 8, третий - к выходу элемента И 9, к S-входу К8-т1Жггера 4 и к тактовому входу счетчика 12. Пёрв1ые входы элементов И 8 и 9 и установочный вход счетчика 11 соединены с выгходом D-триггера 5, вторые входа элементов И 8 и 9 и первый вход элемента И 7 соединены с выходом генератора 6 стабильной частоты и с входами преобразователя 14, третьи входы элементов И 8 и 9 соедине ны с первым и вторым выходсил комму;татора 13, трети{1-выход которогх) со единен с суммирующим входом реверсивного счетчика 10, четвертый-- с его стробирующим входом. Информационные выходы счетчика 12 подключены к входам преобразователя 14, выход которого через делитель 15 соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика 10 и с S- входом RS-триггера 3, выход которого связан со вторым входом элемента И 7,а его выход со счетным BXojtOM счетчика 11, Выход реверсивного счетчика 10 через дешифратор 16 соединен с установочным входом счетчика 12 и с R-входами RS-триггеров 3 и 4. Устройство может работать в следующих режимах: изменение частоты, измерение коэффициента заполнения и измерение скважности. В исходном состоянии триггеры 3 и 4 находятся в . состоянии О,счетчик 12 обнулен и выходная частота преобразователя 14 равна нулю. По переднему фронту входного импульса срабатывает D-триггер 5, сигнал с прямого выхода которого открывает элементы И 8 и 9. В режиме измерения частоты ( переключатель коммутатора 13 находится в верхнем положении) первый выходной импульс элемента И 9 устанавливает RS-триггер 4 в состояние 1 и по стробирующему входу переписывает из регистра 17 памяти в реверсивный счетчик 10 некоторые постоянное число С. Следующий входной импульс устанавливает Е -триггер 5 в состояние О и элемент И 9 закрывается. Элемент И 9 был откЕадт в течение интервала, равного периоду Т входной импульсной последовательности. На вход счетчика 12 поступило количество импульсов N,1 ,где fo - частота генератора 6. пюсле окончания интерг вала Ту сигнал с инверсного выхода D-триггера 5 разрешает работу преобразователю 14, выходная частота которого равна ц«д fg N,2 /2 с, где п-число двоичных разрядов преобразователя 14, К| - коэффициент деления делителя 15. Первый выходной импульс делителя 15 устанавливает RS-триггер 3 в состояние и открывает элемент И 7. Одновременно выходные импульсы делителя 15 поступают на вычитакадий вход реверсивного счетчика 10i Факт обнуления реверсивного счетчика 10 фиксируется д аифратором 16, выход которого устанавливают триггеры 3 и 4 в состояние О, элемент 7был отк1«т в течение времени tf С (fmo. ,)f. Т, . 8счетчике 11 будет зафиксировано число импульсов NM Tf k fv . В режиме измерения коэффициента заполнения (переключатель коммутатора 13 находо«тся в среднем положении) входной импульс открывает элемент И 8 на время t и соответственно в счетчике 10 фиксируется количество импульсов N-e f.-fo ; В счетчжке 12, как и в предыдущем режиме. записано число N , т.е.выходная частота преобразователя 14 пропорци ональна периоду входной частоты. Элемент И 7 Находится в открытом состоянии в течение интервала Т ТА (f пкч 2 k, ) f Тк .Код в сче чике 11 значение N,, 2 k,) (fp Т; k.B режиме измерени скважности (переключатель коммутатора 13 находится в нижнем положении ) на выходе элемента И 8 формируется количество импульсов,пропор циональное периоду входной частоты, а на выходе элемента И 9 длительнос ти. В этом режиме код в счетчике 11 равен N,, , Т, (Т,„ k TOtx. Введенное усовершенствование позволяет преобразовывать не только скважность, но и частоту и коэффициент заполнения импульсной последо вательности, тем самым расяииряя фун циональные возможности устройства без снижения точности и быстродейст вия. Формула изобретения Преобразователь временных параметров импульсных последовательностей, содержащий делитель частоты, D-триггер, к С-входу которого подключена входная шина, прямой выход D-триггера подключен к первым входа первого и второго элементов И, гене ратор стабильной частоты, выход которого соединен с тактовым входом преобразователя код-частота, вторыми входами первого и второго элемен тов И и с первым входом третьего элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, реверсивный счетчик, выходы разрядов,которого через дешифратор соединены с R-входом RS-триггера, прямой илход которого подключен к второму входу третьего элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нехо дополнительно введены RS-триггер, счетчик,регистр памяти и коммутатор, причем к первому,второму и третьему входам коммутатора подключен соответственно входная шина, выход первого элемента И и выход второго элемента И, соединенный также со счетным входом дополнительного счетчика и S-входом дополнительного RS-триггера, R-вход которого сое-динен с R-вxoдoм RS-триггера, а инверсный выход с D-входом D-триггера, инверсный выход которого подключен i управляющему входу преобразователя код-частота,выход дешифратора подключен к установочному входу дополнительного счетчика, и выходы разрядов которого соединены с информационными входами преобразователя код-частота выход которого через . делитель частоты подключен к S-входу RS-триггера и вычитающему входу реверсивного счетчика, информационные входы которого соединены с выходами регистра памяти, прямой выход D-TE«rгера соединен с установочным входсм счетчика, первый,второй, третий,и четвертый выходы коммута ора подключены соответственно к третьему входу первого элемента И, к третьему входу второго элемента И, к суммирующему входу реверсивного счетчика и к стробирующему входу реверсивного счетчика. I Источники информации, принятые во внимание при экспертиза 1.Авторское свидетельство СССР 376728, кл. G 01 R 23/02, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2626482/18-21 20.12.78 (прототип).

y

I g I

Z

йI n

n--hn

-©Ю

w 4s ее

H

Q ч I