Устройство для измерения отношения частот

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретениярасширение частотного диапазона, в котром выполняются измерения. Устройство содержит триггеры 1 и 2, элемент И 9. Для достижения поставленной цели в него введены триггеры 3-5, элементы ИЛИ 6-8, элементы И 10-12. На каждый импульс меньшей частоты <SB POS="POST">1</SB>, поступающий по входной шине 13, на выходе триггера 2 или 4, в зависимости от состояния триггера 1, формируется один импульс, длительность которого равна периоду следования импульсов большей частоты F<SB POS="POST">2</SB> на входной шине 14, блокировка прохождения следующих импульсов осуществляется с помощью триггеров 3 или 5. Средняя величина напряжения на выходной шине 15 пропорциональна отношению частот F<SB POS="POST">1</SB>/F<SB POS="POST">2</SB> во всем диапозоне F<SB POS="POST">1</SB> *98 F<SB POS="POST">2</SB> . 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 0l R 23 00!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4269740/24-21 (22) 08.05.87 (46) 30.05.89. Бюл. № 20 (75) Л. Г. Сенченко (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 917114, кл. G 01 R 23/02, 1980.

Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. М,:

Энергия, 1980, с. 236, рис. 16-1а. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОТНОШЕНИЯ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электро измерительной технике. Цель изобретения— расширение частотного диапазона, в котором

„„SU„„1483390

2 выполняются измерения. Устройство содержит триггеры 1 и 2, элемент И 9. Для достижения поставленной цели в него введены триггеры 3 — 5, элементы ИЛИ 6 — 8, элементы И 10 — 12. На каждый импульс меньшей частоты fi поступаюший по входной шине 13, на выходе триггера 2 или 4, в зависимости от состояния триггера 1, формируется один импульс, длительность которого равна периоду следования импульсов большей частоты 4 на входной шине 14, блокировка прохождения следую ших импульсов осушествляется с noMombK) триггеров 3 или 5.

Средняя величина напряжения на выходной шине 15 пропорциональна отношению частот

f>/4 во всем диапазоне f Lf . 2 ил

1483390

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения отношения частот двух импульсных последовательностей в контрольно-измерительных приборах.

Цель изобретения — расширение частотного диапазона, в котором могут проводиться измерения.

На фиг. l приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит с первого по пятый триггеры 1 — 5, с первого по третий элементы ИЛИ 6 — 8, с первого по четвертый элементы И 9 — 12, первую и вторую входные шины 13, 14 и выходную шину 15.

Прямые выходы второго 2 и четвертого

4 триггеров соединены с первыми входами соответственно первого 6 и второго 7 элементов ИЛИ и соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ 8, выход которого соединен с выходной шиной

15, инверсные выходы второго 2 и четвертого 4 триггеров, соединены с счетными входами соответственно третьего 3 и пятого 5 триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответственно второго !О и четвертого 12 элементов И, выходы которых соединены с входами сброса соответственно второго 2, третьего 3 и четвертого 4 и пятого 5 триггеров. Первые входы первого 9 и третьего 11 элементов И соединены с второй входной шиной 14, вторые входы соединены с выходами соответственно первого 6 и второго 7 элементов ИЛИ, а третьи входы — с инверсными выходами соответственно третьего 3 и пятого 5 триггеров. Счетный вход первого триггера 1 соединен с первой входной шиной 13, прямой выход — с вторыми входами первого элемента ИЛИ 6 и четвертого элемента

И 12, а инверсный выход — с вторыми входами второго элемента ИЛИ 7 и второго элемента И 10.

Устройство работает следующим образом.

Для удобства рассмотрения работы предположим, что все триггеры перед поступлением сигналов f, è f< находятся в состоянии

«0» (исходное состояние триггеров может быть любым, что не сказывается на работоспособности схемы) .

Импульс 16 последовательности f (фиг. 2а) поступает на счетный вход первого триггера 1 и устанавливает его в состояние «1» (фиг. 2в). На выходе триггера

1 формируется импульс 17, который через первый элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход первого элемента И 9, на третий вход которого поступает сигнал 18 с инверсного выхода третьего триггера 3, разрешая прохождение через него импульсов последовательности fz.

Импульс 19 последовательности 4, приходящий по второй входной шине 14

55 устанавливая его в состояние «1». Импульс

30 с выхода триггера 4 (фиг. 2и) поступает на второй вход третьего элемента ИЛИ 8 и через второй элемент ИЛИ 7 — на второй вход элемента И 11, разрешая прохождение через него импульсов независимо от состояния триггера 1. Импульс 31 последовательности 1 изменяет состояние триггера 1, импульсом 32 с выхода которого разрешается прохождение импульсов последова(фиг. 2б), проходит через открытый первый элемент И 9 на счетный вход второго триггера 2, устанавливая его в состояние

«1». Импульс 20 с выхода второго триггера

2 (фиг. 2д) через первый элемент ИЛИ 6 поступает на второй вход первого элемента

И 9, разрешая прохождение через него импульсов 4 независимо от состояния первого триггера 1. Этот же импульс поступает на первый вход элемента 8 ИЛИ (фиг. 2н).

Импульсом 21 последовательности триггер 2 устанавливается в положение

«О». Таким образом, на первый вход элемента 8 ИЛИ с выхода триггера 2 посту-!

5 пает импульс 20, длительность которого равна периоду следования импульсов последовательности f (фиг. 2д). На выходе третьего элемента ИЛИ 8 при этом формируется импульс 22 с длительностью, равной длительности импульса 20. Импульсом 23 с инверсного выхода первого триггера 2 устанавливается в состояние «1» третий триггер

3. Импульс 24 с выхода триггера 3 открывает по первому входу второй элемент И 10, а потенциал с инверсного выхода триггера 3 закрывает первый элемент И 9 по третьему входу (фиг. 2ж, з).

С приходом импульса 25 последовательности f> меняется состояние первого триггера 1. Сигнал с выхода первого триггера

1 через первый элемент ИЛИ 6 закрывает

30 по второму входу первый элемент И 9. Импульс 26 с инверсного выхода первого триггера 1 (фиг. 2г) поступает на второй вход второго элемента И 10, выходной сигнал которого устанавливает в состояние «О» триггер 3 и подтверждает нахождение в состояЗ5 нии «О» триггера 2. Элемент И 9 открывается по третьему входу импульсом 27 с инверсного выхода третьего триггера 3, но так как он уже закрыт по второму входу сигналом с выхода первого триггера 1, им40 пульсы последовательности 1 не могут действовать на триггер 2 до момента очередного изменения состояния триггера 1.

Импульс 26 с инверсного выхода первого триггера через второй элемент ИЛИ 7 поступает на второй вход третьего элемента

45 И 11, на третий вход которого поступает сигнал 28 с инверсного выхода триггера 5 (фиг. 2л), разрешая прохождение через него импульсов последовательности 4. Импульс 29 (фиг. 2б) поступает через элемент И 11 на вход четвертого триггера 4, 1483390 тельности f через элемент И 9 и открывается по второму входу элемент И 12. Импульс 33 последовательности 12 устанавливает триггер 2 в состояние «1» и, пройдя через открытый элемент И 11, возвращает триггер

4 в состояние «О». Таким образом, на второй вход элемента ИЛИ 8 поступает импульс

30 (фиг. 2и), длительность которого Т„равна периоду следования импульсов 12. На выходе элемента ИЛИ 8 формируется импульс 34, равный по. длительности импульсу 30 (фиг. 2н) .

Импульсе.1 35 с инверсного выхода триггера 4 устанавливается в состояние «1» триггер 5, импульс 36 с выхода которого, пройдя через открытый по второму входу импульсом 32 элемент И 12, переводит в состояние «О» триггер 5 и подтверждает нахождение в состоянии «О» триггера 4. Импульс 37 с инверсного выхода триггера 5 поступает на третий вход элемента И 11, который к этому моменту уже закрыт по второму входу сигналом с инверсного выхода триггера 1, что не дает возможности импульсам последовательности f2 проходить на вход триггера 4 до очередного изменения состояния триггера 1.

Из приведенного описания видно, что триггеры 2 и 4 поочередно формируют импульсы длительностью. павной периоду следования импульсов последовательности f2 по одному на каждый импульс последовательности fi.

Среднее значение напряжения на вьйоде элемента ИЛИ 8 за п периодов равно: с1кс.=1/ макс.— — -= U макс.— — -= U макс.— с — -, тт тт Фй.тт, к

1т f где Ьмакс. — амплитуда импульсов на выходе элемента 8 ИЛИ;

Т2 — период следования импульсов большей частоты (f2), Ti — период следования импульсов меньшей частоты (fi).

Таким образом, устройство измеряет отношение частот во всем диапазоне f )f, в то время как устройство-прототип работает только в диапазоне f2)21 .

Формула изобретения

Устройство для измерения отношения

0 частот, содержащее первый триггер, счетный вход которого соединен с первой входной шиной, второй триггер, первый элемент И, первый вход которого соединен с второй входной шиной, и выходную шину, от15 личаюи(ееся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены третий, четвертый и пятый триггеры, первый, второй и третий элементы ИЛИ, второй, третий и четвертый элементы И, причем прямые выходы второго и четвертого триггеров соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ и соответственно с первым и вторым входами третьего элемента

ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, инверсные выходы второго и четвер25 того триггеров соединены с счетными входами соответственно третьего и пятого триггеров, прямые выходы которых соединены с первыми входами соответственно второго и четвертого элементов И, выходы которых соединены с входами сброса соответствен но

ЗО второго и третьего, четвертого и пятого триггеров, первый вход третьего элемента И соединен с первым входом первого элемента

И, вторые входы первого и третьего элементов И соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, а третьи

35 входь1 соединены с инверсными выходам соответственно третьего и пятого триггеров, при этом прямой выход первого триггера соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ и четвертого элемента И, а инверсный выход первого триггера соединен с вторыми входами второго элемента ИЛИ и второго элемента И.

1483390

Составитель А. Смирнов .

Редактор H. Киштулинец Техред И. Верес Корректор Н. Король

3а каз 2827/43 Тираж 7}3 Подписное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101