RU2617172C1 - Precision digital cymometer - Google Patents
Precision digital cymometer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2617172C1 RU2617172C1 RU2016100340A RU2016100340A RU2617172C1 RU 2617172 C1 RU2617172 C1 RU 2617172C1 RU 2016100340 A RU2016100340 A RU 2016100340A RU 2016100340 A RU2016100340 A RU 2016100340A RU 2617172 C1 RU2617172 C1 RU 2617172C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- frequency
- input
- output
- microcontroller
- phase detector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в радиотехнике, электротехнике, метрологии и других отраслях промышленности для прецизионного измерения частоты сигналов, отклонений частоты и фазы от номинального значения, временных интервалов, а также для получения статистических параметров, характеризующих стабильность частоты за различные периоды времени.The invention relates to measuring equipment and can be used in radio engineering, electrical engineering, metrology and other industries for precision measurement of signal frequency, frequency and phase deviations from the nominal value, time intervals, as well as to obtain statistical parameters characterizing frequency stability over different time periods.
Известно достаточно большое количество цифровых частотомеров различных конструкций, в основу работы которых положен подсчет импульсов, возникающих в эталонный интервал времени. Такие частотомеры обладают низкой точностью при малых (не более секунды) эталонных интервалах времени и, кроме того, характеризуются наличием периода времени, называемого «мертвым», как, например, цифровой частотомер, содержащий порт приема импульса измерительного периода, порт приема образцового сигнала, схему синхронизации, счетчик, регистр чтения [Патент США №4984254].A fairly large number of digital frequency meters of various designs are known, the operation of which is based on the counting of pulses arising in the reference time interval. Such frequency meters have low accuracy at small (not more than a second) reference time intervals and, in addition, are characterized by the presence of a period of time called “dead”, such as a digital frequency meter containing a port for receiving a pulse of the measuring period, a port for receiving a reference signal, a circuit synchronization, counter, read register [US Patent No. 4984254].
Известен цифровой частотомер, включающий порт приема входного сигнала, преобразующий входной сигнал в последовательность счетных импульсов, первый счетчик, снабженный первым регистром чтения, порт приема импульса измерительного периода и первую схему синхронизации, через которую выход порта приема импульса измерительного периода соединен с входом управления первым регистром чтения, также он содержит образцовый генератор, формирующий образцовые импульсы, второй счетчик, снабженный вторым регистром чтения, средство обработки и индикации, а также инвертор и вторую схему синхронизации, при этом порт приема входного сигнала соединен через вторую схему синхронизации с тактовым входом первого счетчика, образцовый генератор соединен с тактовым входом второго счетчика, с тактовым входом второй схемы синхронизации и через инвертор с тактовым входом первой схемы синхронизации, вход управления вторым регистром чтения соединен с выходом первой схемы синхронизации, а выходы каждого счетчика соединены через соответствующие им регистры чтения со средством обработки и индикации [Патент РФ №2210785]. В этом частотомере введена сложная схема: второй формирователь импульса ошибки, второй канал измерения длительности и схема селекции несовпадения. Недостатком этого частотомера является сложность его конструкции.A digital frequency meter is known, including an input signal receiving port that converts an input signal into a sequence of counting pulses, a first counter equipped with a first reading register, a pulse receiving port for the measuring period and a first synchronization circuit through which the output of the pulse receiving port for the measuring period is connected to the control input of the first register reading device, it also contains an exemplary generator that generates exemplary pulses, a second counter equipped with a second reading register, a processing means and an indicator In addition, the inverter and the second synchronization circuit, while the input signal receiving port is connected through the second synchronization circuit to the clock input of the first counter, the reference generator is connected to the clock input of the second counter, with the clock input of the second synchronization circuit and through the inverter with the clock input of the first circuit synchronization, the control input of the second read register is connected to the output of the first synchronization circuit, and the outputs of each counter are connected through their respective read registers with the processing means and indicator and [RF patent №2210785]. A complex circuit has been introduced in this frequency meter: a second error pulse shaper, a second duration measurement channel, and a mismatch selection circuit. The disadvantage of this frequency meter is the complexity of its design.
Известен приемник-компаратор с фазовым детектором, включающий приемное устройство, фазометрическую систему и образцовый генератор [Справочник по радиоизмерительным приборам. Под ред. B.C. Насонова, Том 2 "Измерение частоты, времени и мощности. Измерительные генераторы" – М.: Советское радио, 1977. - стр. 9, рис. 1.5]. Этот приемник-компаратор позволяет получать очень узкую полосу пропускания системы и высокое отношение сигнал/шум на выходе. Неопределенность знака отклонения частоты, очень узкий рабочий диапазон частот и большое время измерения являются его недостатками.Known receiver-comparator with a phase detector, including a receiving device, a phase measuring system and a reference generator [Handbook of radio measuring instruments. Ed. B.C. Nasonova,
Наиболее близкими к заявленному техническому решению является частотомер, содержащий замкнутую систему авторегулирования, в которую входят фазовый детектор, генератор образцовой частоты, двоичный реверсивный счетчик, состояние выходов которого является двоичным представлением результата измерения, двоичный счетчик с управляемым коэффициентом деления [Патент США №4144489], который принят за прототип изобретения.Closest to the claimed technical solution is a frequency meter containing a closed auto-control system, which includes a phase detector, a reference frequency generator, a binary reversible counter, the state of the outputs of which is a binary representation of the measurement result, a binary counter with a controlled division ratio [US Patent No. 4,144,489], which is taken as a prototype of the invention.
Частотомер, принятый за прототип, состоит из полностью цифровой замкнутой системы пропорционального регулирования с цифровым интегратором на двоичном реверсивном счетчике. На вход системы подается сигнал неизвестной частоты. Элементом сравнения является фазовый детектор. Выходные сигналы фазового детектора управляют состоянием реверсивного счетчика так, чтобы убрать различие в частоте между неизвестным сигналом и сигналом, полученным с выхода двоичного счетчика с управляемым коэффициентом деления. В свою очередь, двоичный параллельный код с выхода реверсивного счетчика поступает на выход как результат измерения и одновременно подается на управляющие входы счетчика с управляемым коэффициентом деления, изменяя тем самым его выходную частоту, а система регулирования постоянно приближает ее к входной неизвестной частоте. Зная коэффициент деления двоичного счетчика с управляемым коэффициентом деления и значение опорной частоты, легко получить значение его выходной частоты, а если система регулирования сравняла эти частоты, то на выходе получено условное значение входной неизвестной частоты.The frequency counter adopted for the prototype consists of a fully digital closed-loop proportional control system with a digital integrator on a binary counter counter. An unknown frequency signal is input to the system. The element of comparison is a phase detector. The output signals of the phase detector control the state of the reversible counter so as to remove the difference in frequency between the unknown signal and the signal received from the output of the binary counter with a controlled division ratio. In turn, the binary parallel code from the output of the reversible counter is output as a measurement result and is simultaneously applied to the control inputs of the counter with a controlled division coefficient, thereby changing its output frequency, and the control system constantly brings it closer to the input unknown frequency. Knowing the division coefficient of a binary counter with a controlled division coefficient and the value of the reference frequency, it is easy to obtain the value of its output frequency, and if the control system has equalized these frequencies, then the conditional value of the input unknown frequency is obtained at the output.
Прототип имеет следующие недостатки:The prototype has the following disadvantages:
- использование в работе исключительно фазового детектора с последующим фильтром нижних частот, что обуславливает его работу в сравнительно узком диапазоне входных частот (менее половины октавы) и полную непригодность как частотомера в широком диапазоне входных частот из-за наличия фильтра низких частот на выходе фазового детектора;- the use in the work exclusively of a phase detector followed by a low-pass filter, which leads to its operation in a relatively narrow range of input frequencies (less than half an octave) and complete unsuitability as a frequency meter in a wide range of input frequencies due to the presence of a low-pass filter at the output of the phase detector;
- наличие пропорциональной сигналу ошибки отрицательной обратной связи мешает быстродействию при высокой точности, в результате чего необходимо выбирать меньшую точность при высоком быстродействии или, наоборот, низкое быстродействие при большей точности;- the presence of a negative feedback error proportional to the signal interferes with speed with high accuracy, as a result of which it is necessary to choose lower accuracy with high speed or, conversely, low speed with higher accuracy;
- наличие единственного источника сигнала ошибки - фазового детектора - исключает возможность работы в октавном диапазоне и более, так как может привести к ошибке в несколько раз.- the presence of a single source of an error signal - a phase detector - excludes the possibility of working in the octave range or more, since it can lead to an error several times.
Заявляемое изобретение решает задачу создания цифрового частотомера, имеющего повышенную точностью измерений и сокращенное время измерения, а также работающего в октавном и более диапазоне частот.The claimed invention solves the problem of creating a digital frequency meter having improved measurement accuracy and reduced measurement time, as well as operating in an octave or more frequency range.
Поставленная задача решается тем, что предлагается цифровой частотомер, включающий входной формирователь прямоугольных сигналов, фазовый детектор, генератор образцовой частоты, блок обработки информации, индикации и управления, который содержит также частотный компаратор, синтезатор, снабженный формирователем прямоугольных сигналов, аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер, причем входом частотомера является вход входного формирователя прямоугольных сигналов, а выход названного формирователя соединен с первым входом частотного компаратора и первым входом фазового детектора, названный частотный компаратор имеет два выхода, соединенных с первым и вторым входами микроконтроллера, синтезатор соединен своим выходом с входом формирователя прямоугольных сигналов синтезатора, а первым своим входом он соединен с первым выходом микроконтроллера, а вторым своим входом - с первым выходом генератора образцовой частоты, названный генератор образцовой частоты вторым своим выходом связан с третьим входом микроконтроллера, а названный микроконтроллер вторым своим выходом соединен с входом средства обработки управления и индикации, при этом выход формирователя прямоугольных сигналов синтезатора связан со вторыми входами частотного компаратора и фазового детектора, а выход фазового детектора связан с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с четвертым входом микроконтроллера, а выход блока обработки информации, индикации и управления связан с пятым входом микроконтроллера.The problem is solved by the fact that a digital frequency meter is proposed, including an input driver of rectangular signals, a phase detector, a model of a frequency generator, an information processing, indication and control unit, which also contains a frequency comparator, a synthesizer equipped with a driver of rectangular signals, an analog-to-digital converter and a microcontroller moreover, the input of the frequency meter is the input of the input driver of rectangular signals, and the output of the named driver is connected to the first input of the frequency comparator and the first input of the phase detector, the frequency comparator has two outputs connected to the first and second inputs of the microcontroller, the synthesizer is connected by its output to the input of the shaper of the rectangular signals of the synthesizer, and its first input is connected to the first output of the microcontroller, and its second input is with the first output of the reference frequency generator, called the reference frequency generator with its second output connected to the third input of the microcontroller, and the named microcontroller as its second the output is connected to the input of the control and indication processing means, while the output of the synthesizer rectangular signal generator is connected to the second inputs of the frequency comparator and the phase detector, and the output of the phase detector is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the fourth input of the microcontroller, and the output of the unit information processing, indication and control is connected to the fifth input of the microcontroller.
Блоком обработки информации, индикации и управления может являться ЭВМ.The information processing, display and control unit may be a computer.
Предлагаемый частотомер изображен на фиг. 1 , где: 1 - входной формирователь прямоугольных сигналов, 2 - частотный компаратор, 3 - формирователь прямоугольных сигналов синтезатора, 4 - синтезатор, 5 - фазовый детектор, 6 - генератор образцовой частоты, 7 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП), 8 - микроконтроллер, 9 - блок обработки информации, индикации и управления.The proposed frequency meter is shown in FIG. 1, where: 1 - input driver of rectangular signals, 2 - frequency comparator, 3 - driver of rectangular signals of the synthesizer, 4 - synthesizer, 5 - phase detector, 6 - generator of reference frequency, 7 - analog-to-digital converter (ADC), 8 - microcontroller, 9 - information processing, display and control unit.
На фиг. 2а и 2б показано соответственно выходное напряжение фазового детектора и выходное напряжение частотного компаратора при несовпадении частот на одной временной оси.In FIG. 2a and 2b respectively show the output voltage of the phase detector and the output voltage of the frequency comparator when the frequencies do not match on one time axis.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
На вход формирователя прямоугольных сигналов 1 поступает неизвестная частота Fx. Входной формирователь 1 из входного сигнала формирует прямоугольные импульсы той же частоты. Обычно это меандр. Прямоугольные импульсы далее поступают на первый вход частотного компаратора 2 и параллельно на первый вход фазового детектора 5, также параллельно на вторые входы частотного компаратора 2 и фазового детектора 5 поступают прямоугольные импульсы с выхода формирователя прямоугольных сигналов синтезатора 3, на вход которого подается сигнал с выхода синтезатора 4 с выходной частотой Fs (обычно меандр). С выхода "больше" и выхода "меньше" частотного компаратора 2 соответствующие сигналы сравнения, определяющие знак разности частот Fx и Fs, поступают на микроконтроллер 8. С выхода фазового детектора 5 аналоговый сигнал преобразуется в цифровую форму в аналого-цифровом преобразователе 7 и также поступает на микроконтроллер 8. Необходимо отметить, что на вход синтезатора 4 подается сигнал образцовой частоты F с генератора образцовой частоты 6, а управление синтезатором производится тем же микроконтроллером 8. Кроме того, на микроконтроллер 8 подается эталонная частота для синхронизации таймеров, участвующих в формировании временных меток, необходимых для расчета поправки к частоте синтезатора для вычисления истинного значения частоты. Блок обработки информации, индикации и управления 9 совместно с микроконтроллером 8 обеспечивает оперативное управление работой частотомера, организует получение данных от аналого-цифрового преобразователя и частотного компаратора, обработку полученных данных и индикацию результатов, полученных в ходе проведенных измерений и вычислений, в наиболее удобном виде. Также в блоке обработки информации, индикации и управления 9 производится вычисление суммарного значения частоты - значения частоты синтезатора и значения поправки частоты, полученной в результате вычисления (приращение фазы за измеряемый период, деленное на значение временного интервала измерения).The input of the shaper of
Микроконтроллер 8 служит для управления процессом измерения в реальном масштабе времени.The
Если входной сигнал выходит за пределы рабочих частот частотного компаратора и фазового детектора, а также частот, формируемых синтезатором, необходимо либо поделить один из сигналов, либо сдвинуть его по частоте в рабочую область - сделать так, чтобы входная частота Fx находилась в диапазоне частот, перекрываемом синтезатором, частотным компаратором и фазовым детектором.If the input signal goes beyond the operating frequencies of the frequency comparator and the phase detector, as well as the frequencies generated by the synthesizer, you must either divide one of the signals or shift it in frequency to the work area - so that the input frequency Fx is in the frequency range covered by synthesizer, frequency comparator and phase detector.
В исходном состоянии значение частоты на выходе синтезатора устанавливается в середину измеряемого диапазона частот. Параллельно частотному компаратору 2 включен фазовый детектор 5. Частотный компаратор 2 формирует прямоугольные импульсы при проходе разности фаз сравниваемых сигналов через 0 градусов и через 180 градусов, либо на выходе "больше", либо на выходе "меньше", в зависимости от знака разности сравниваемых частот. Частота этих импульсов равна удвоенной разности сравниваемых частот. В промежутке между этими импульсами на этих выходах напряжение равно "0", что соответствует знаку "равно" (фиг. 2б).In the initial state, the frequency value at the output of the synthesizer is set in the middle of the measured frequency range. In parallel with the
Фазовый детектор 6 формирует пилообразное напряжение в промежутке между импульсами на выходе частотного компаратора 2, и оно соответствует мгновенной разности фаз между сравниваемыми сигналами (фиг. 2а).The
Микроконтроллер 8 через аналого-цифровой преобразователь 7 последовательно производит несколько чтений значений напряжения на выходе фазового детектора 5 для быстрой оценки величины разности частот Fx (неизвестная частота) и Fs (частота, синтезированная из опорной частоты). Если микроконтроллер 8 успевает несколько раз прочитать из аналого-цифрового преобразователя 7 значения напряжений на выходе фазового детектора 5 (при отсутствии сигналов "больше" и "меньше"), то можно произвести оценку разности частот (без знания знака разности частот). Зная разность двух или нескольких усредненных последовательно считанных отсчетов фазы (dФ) и величину временного интервала между чтениями этих значений (dt), можно рассчитать величину разности частот Fx и Fs.The
Получив значение разности двух частот, можно изменить частоту на выходе синтезатора, к примеру, на половину этой разности, произвольно в ту или иную сторону, вновь определить наклон пилы на выходе фазового детектора 5 и, соответственно, величину разности в значениях частот Fx и Fs.Having received the difference value of two frequencies, you can change the frequency at the output of the synthesizer, for example, by half this difference, arbitrarily in one direction or another, again determine the slope of the saw at the output of the
Далее возможно получение разных результатов.Further, it is possible to obtain different results.
Если крутизна пилы на выходе фазового детектора уменьшилась (теоретически - в два раза), значит, произошел сдвиг по частоте в нужном направлении, и теперь известно, в каком направлении и как далеко от неизвестной частоты находится синтезатор и сама величина разности.If the steepness of the saw at the output of the phase detector has decreased (theoretically - by half), then there has been a frequency shift in the desired direction, and now it is known in which direction and how far from the unknown frequency the synthesizer and the difference itself are located.
Если произошло движение в противоположном направлении от неизвестной частоты (крутизна пилы на выходе фазового детектора увеличилась, или аналого-цифровой преобразователь не успевает провести измерения, и формируется сигнал с выхода частотного компаратора), то известна величина и знак разности частот. Тогда можно сразу сделать сдвиг синтезатора 4 по частоте на величину оставшейся разности в частоте и добиться минимальной разности в частоте Fx и Fs.If there was a movement in the opposite direction from an unknown frequency (the steepness of the saw at the output of the phase detector increased, or the analog-to-digital converter does not have time to measure, and a signal is generated from the output of the frequency comparator), then the magnitude and sign of the frequency difference are known. Then you can immediately make the shift of the
Также можно последовательно приближаться синтезатором к неизвестной частоте по какому-либо закону.You can also sequentially approach the synthesizer to an unknown frequency according to some law.
Для выхода на прецизионный уровень измерений частоты необходимо еще несколько раз последовательно произвести измерения наклона пилы на выходе фазового детектора 5 и приблизиться к постоянной разности фаз между сигналами Fx и Fs, чему соответствует горизонтальное положение пилы на выходе фазового детектора или с минимальным наклоном - все определяется дискретностью изменения частоты синтезатора, временной и температурной нестабильностью, а также фазовыми шумами примененных компонентов.To reach the precision level of frequency measurements, it is necessary several more times to sequentially take measurements of the tilt of the saw at the output of the
Здесь необходимо всегда иметь в виду, что при скачках частоты можно попасть в нерабочую зону фазового детектора и постоянно контролировать это состояние. Также постоянно надо следить за тем, чтобы результаты измерения фазовым детектором проводились на одном из склонов пилы, и если произошел переход на другой склон пилы или через него, необходимо произвести измерения заново.Here it is always necessary to keep in mind that during frequency jumps you can get into the non-working zone of the phase detector and constantly monitor this state. It is also necessary to constantly ensure that the results of measurements with a phase detector are carried out on one of the slopes of the saw, and if there is a transition to another slope of the saw or through it, it is necessary to make measurements again.
Описанный вариант работает при сравнительно небольшой разнице в частоте между сигналами Fx (неизвестный) и Fs (выход синтезатора). При большой разности в частоте микроконтроллер может не успеть сделать несколько измерений на одном наклоне пилы, тогда начинает работать частотный компаратор, формируя свои импульсы сравнения частот Fx и Fs. Это импульсы Fx больше Fs, либо импульсы Fx меньше Fs. Эти импульсы также говорят о том, что, возможно, сменился склон пилы на выходе фазового детектора и фазовые измерения необходимо начать заново.The described option works with a relatively small difference in frequency between the signals Fx (unknown) and Fs (synthesizer output). With a large difference in frequency, the microcontroller may not have time to make several measurements on one tilt of the saw, then the frequency comparator starts working, forming its own impulses for comparing the frequencies Fx and Fs. These are impulses Fx greater than Fs, or impulses Fx less than Fs. These pulses also indicate that the saw slope at the output of the phase detector may have changed and that phase measurements need to be started anew.
По этим импульсам можно однозначно принять решение о знаке разности частоты и, соответственно, изменить частоту на выходе синтезатора в сторону сигнала Fx, приблизив ее к нему, например, по методу последовательных приближений. По временной разнице в приходе этих импульсов можно оценить величину разницы частот Fx и Fs и сделать шаг в частоте в нужную сторону на эту величину, сократив тем самым время измерения. Сигналы с выхода частотного компаратора имеют более высокий приоритет, так как аналого-цифровой преобразователь и микроконтроллер имеют меньшее быстродействие и не успевают отработать эту разницу в частоте. Кроме того, эти импульсы говорят о том, что фазовый детектор работает в нежелательной зоне и лучше всего изменением фазы или частоты синтезатора вернуть его середину линейной характеристики. По мере приближения частоты синтезатора Fs к частоте неизвестного сигнала Fx импульсы на выходе "больше" и на выходе "меньше" становятся реже (они пропорциональны разностной частоте), а скорость изменения пилы на выходе фазового детектора все меньше и меньше, приближаясь в конце концов к горизонтальной. При этом все чаще и чаще успевает работать канал АЦП измерения фазы. На конечном участке измерений желательно проводить измерения в середине линейной области фазового детектора.Based on these pulses, one can unambiguously decide on the sign of the frequency difference and, accordingly, change the frequency at the synthesizer output towards the signal Fx, bringing it closer to it, for example, by the method of successive approximations. From the time difference in the arrival of these pulses, we can estimate the frequency difference Fx and Fs and take a step in the frequency in the right direction by this value, thereby reducing the measurement time. The signals from the output of the frequency comparator have a higher priority, since the analog-to-digital converter and microcontroller have lower speed and do not have time to work out this difference in frequency. In addition, these pulses indicate that the phase detector is operating in an undesirable zone and it is best to return the middle of the linear characteristic by changing the phase or frequency of the synthesizer. As the synthesizer frequency Fs approaches the frequency of the unknown signal Fx, the pulses at the output “more” and at the output “less” become less frequent (they are proportional to the difference frequency), and the rate of change of the saw at the output of the phase detector is less and less, eventually approaching horizontal. At the same time, the ADC channel for phase measurement has more and more time to work. At the final measurement site, it is desirable to take measurements in the middle of the linear region of the phase detector.
Реально на практике частотный компаратор 2 и фазовый детектор 5 работают последовательно. Сначала работает частотный компаратор (разница в частоте большая - до сотен мегагерц), затем фазовый детектор (разница в частоте несколько килогерц и менее, в пределе достигает величины в несколько микрогерц). По окончании измерения (достигнута предельная точность установки частоты синтезатора) изменением фазы или кратковременными изменениями частоты синтезатора устанавливается рабочая точка фазового детектора - в середину его линейной характеристики, и синтезатор фиксирует свое состояние. Теперь на выходе фазового детектора виден дрейф фазы между неизвестным сигналом и сигналом с выхода синтезатора 4, частоту которого мы знаем довольно точно. Этот дрейф фазы после прохождения через аналого-цифровой преобразователь 7 поступает на микроконтроллер 8 и далее поступает на блок обработки информации, индикации и управления 9, где после соответствующей обработки используется для наблюдения дрейфа фазы и для расчета соответствующей поправки к частоте синтезатора (на величину наклона фазового дрейфа за фиксированный интервал времени dФ/dt), так как по графику дрейфа фазы легко рассчитать поправку по частоте, равную величине изменения фазы за время измерения. Для уточнения знака поправки необходимо увеличить или уменьшить частоту синтезатора на несколько минимальных шагов синтезатора и связать отклонения частоты и фазы по знаку. Можно наблюдать так называемое "мгновенное значение частоты" (что недоступно в других цифровых частотомерах), дрейф частоты (производная фазы по времени) и, собственно, изменения самой фазы сигнала Fx.In practice, the
Испытания показали, что устройство обеспечивает точность измерения частоты входных сигналов за 1 с до значений лучше 1⋅10-13 (девиация Аллана), а за интервал 100 с девиация Аллана составила величину 2⋅10-15 при рабочей зоне входных частот от долей мегагерц до сотен мегагерц. В эксперименте использовался DDS синтезатор на базе микросхемы AD9912.Tests have shown that the device provides an accuracy of measuring the frequency of input signals for 1 s to values better than 1⋅10 -13 (Allan deviation), and for an interval of 100 s, Allan deviation was 2⋅10 -15 with a working area of input frequencies from fractions of megahertz to hundreds of megahertz. The experiment used a DDS synthesizer based on the AD9912 chip.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100340A RU2617172C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Precision digital cymometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100340A RU2617172C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Precision digital cymometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2617172C1 true RU2617172C1 (en) | 2017-04-21 |
Family
ID=58643213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016100340A RU2617172C1 (en) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Precision digital cymometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2617172C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679930C1 (en) * | 2018-02-01 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук | Precision digital frequency meter |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4144489A (en) * | 1974-09-23 | 1979-03-13 | Texas Instruments Incorporated | Simplified frequency to digital converter using all digital electronics |
SU918873A1 (en) * | 1980-05-08 | 1982-04-07 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта | Digital frequency meter |
SU1004905A1 (en) * | 1980-07-10 | 1983-03-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Digital frequency meter |
SU1167519A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я В-2203 | Digital frequency meter |
RU2210785C2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-08-20 | Институт лазерной физики СО РАН | Digital frequency meter |
EP2793037A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Digital frequency meter |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2016100340A patent/RU2617172C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4144489A (en) * | 1974-09-23 | 1979-03-13 | Texas Instruments Incorporated | Simplified frequency to digital converter using all digital electronics |
SU918873A1 (en) * | 1980-05-08 | 1982-04-07 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта | Digital frequency meter |
SU1004905A1 (en) * | 1980-07-10 | 1983-03-15 | Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт | Digital frequency meter |
SU1167519A1 (en) * | 1983-05-03 | 1985-07-15 | Предприятие П/Я В-2203 | Digital frequency meter |
RU2210785C2 (en) * | 2001-07-13 | 2003-08-20 | Институт лазерной физики СО РАН | Digital frequency meter |
EP2793037A1 (en) * | 2013-04-17 | 2014-10-22 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Digital frequency meter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2679930C1 (en) * | 2018-02-01 | 2019-02-14 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт лазерной физики Сибирского отделения Российской академии наук | Precision digital frequency meter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104460304B (en) | High-resolution time interval measurer with function of automatic correction | |
KR20140041812A (en) | Method and apparatus for measuring the power of a power generator while operating in variable frequency mode and/or while operating in pulsing mode | |
US5367200A (en) | Method and apparatus for measuring the duty cycle of a digital signal | |
RU2617172C1 (en) | Precision digital cymometer | |
RU2679930C1 (en) | Precision digital frequency meter | |
KR101223953B1 (en) | Self Temperature Compensated Precision Event timer using Standard Time reference Frequency | |
US6107890A (en) | Digital phase comparator and frequency synthesizer | |
RU2338212C1 (en) | Method for defining phase shift angle between two signals represented by digital readings | |
RU2099865C1 (en) | Method for measuring of time intervals | |
Bekirov et al. | Real time processing of the phase shift and the frequency by voltage signal conversion into the sequence of rectangular pulses | |
Chmielewski | Multi-vernier time-to-digital converter implemented in a field-programmable gate array | |
RU2659621C9 (en) | Frequency meter | |
SU885920A1 (en) | Radio pulse phase-meter | |
SU1499512A1 (en) | Device for measuring phase fluctations | |
CN108566201A (en) | A kind of high frequency resolution pulse digit generating system | |
RU2239842C1 (en) | Method for measurement of direct component of signal | |
Nikonov et al. | A frequency converter with controllable characteristics | |
SU667911A1 (en) | Device for measuring phase shifter errors | |
Zhmud et al. | Modern ways of high-precision frequency measurements | |
RU2534929C2 (en) | Method for discrete setting of phase shift between two monochromatic harmonic initially synchronous signals, and device for its implementation | |
Szplet et al. | Modular time interval counter | |
RU2573281C1 (en) | Functional converter of sinusoidal signals of frequency-code | |
Bai et al. | The measurement of transient stability with high resolution | |
RU2661065C1 (en) | Digital phasemeter | |
RU2234716C1 (en) | Method for generating sounding frequency -modulated signal for range finer with periodic frequency modulation |