SU1200189A1 - Цифровой частотомер - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  частоты непрерывных синусоидальных сигналов, а также поимпульсного измерени  частоты заполнени  радиоимпульсов. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей частотомера путем поимпульсного измерени  частоты заполнени  радиоимпульсов и частоты непрерывных сигналов при одновременном повышении его точнос iii/Л ff -- i . ти и быстродействи . Это достигаетс  посредством создани  синхронно с первым импульсом измер емой частоты регулируемого мерного интервала , длительность которого устанавливают меньше длительности исследуемых радиоимпульсов. Повьшение точности измерений обеспечиваетс  путем определени  интервала ошибки , длительность hi которого определ етс  выражением л1 Т„«х-Т.М, о } Тр и Tj - периоды следовани  имгде пульсов опорного и исследуемого i сигналов соответственно; М и И количество импульсов исследуемой (Л опорной частоты, зарегистрированных за врем  действи  мерного интервала. Начало мерного интервала синхронизировано с импульсами исследуемой частоты, что также повьшает быстродействие частотомера. 2 ил.

Description

сх

12001

Изобретение относитс  к электрорадиоизмерени м и предназначено л  измерени  как непрерывных синуоидальных сигналов, так и дл  пошпульсного измерени  частоты за- 5 олнени  радиоимпульсов.

Целью изобретени   вл етс  расирение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  поимпульсного измерени  частоты за- 10 олнени  радиоимпульсов и частоты непрерывных сигналов при.одновреенном повьппении точности и, быстродействи ..

Поставленна  цель достигаетс  15 посредством создани  одновременно (синхронно) с первым импульсом измер емой частоты регулируемого ерного интервала, длительность которого устанавливаетс  меньше дли- 20 тельности исследуемых радиоимпульсов .

Повьшение точности измерений обеспечиваетс  за счет возможности определени  интервала ошибки, 25 лительность которого находитс  из выражени 

,,.

где Т TX периоды следовани  им- зо пульсов опорного и исследуемого сигналов (последн   импульсна  последовательность формируетс  из исходного ,, непрерьгоного сигнала) соответственноi Njj и Np - количество импульсов исследуемой и опорной частоты, зарегистрированные за врем  действи  мерного интервала. Кроме того, повышение точности измерений обусловлено тем, что начало мерного интервала синхронизи- д, ровано с импульсами исследуемой частоты и импульсами эталонной частоты . Указанна  синхронизаци  обеспечивает также повышение быстродействи  устройства.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройстваJ на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные формирователь 1 55 импульсов измер емой частоты, вход которого  вл етс  входом устройства, ключ 2 и первый .счетчик 3, а также

892

схему 4 совпадений, вход которой подключен к выходу формировател  I импульс.ов измер емой частоты , тригер 5 и второй счетчик 6. Устройство также содержит второй триггер 7, два последовательно соединенных ждущих мультивибратора 8 и 9, вход первого из которых соединен с выходом формировател  1 импульсов измер емой частоты и первым входом первого триггера 5, второй вход которого соединен с выходом второго триггера 7, рециркул тор 10, в состав которого вход т последовательно соединенные усилитель и лини  I2 задержки , выход которой соединен с входом усилител  11 и  вл етс  первым вьпсодом рециркул тора 10, вторы выходом которого  вл етс  выход усилител  11. Этот выход подключен к второму входу первого счетчика 3, дополнительный вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора 8 и с первым входом второго триггера 7, второй вход которого подключен к первому выходу рециркул тора 10, входами которого  вл ютс  входы усилител  11. Первый вход рециркул тора 11 соединен с выходом первого ждущего мультивибратора 8, а его второй вход - с выхйдом схемы 14 совпадений, второй вход которой подключен к выходу второго ждущего Мультивибратора 9. Кроме того, устройство содержит вторую линию 13 задержки, решающий блок 14 и многоканальный дискриминатор 15 длительности. Первый и второй входы решающего блока 14. соединены соответственно с выходами первого 3 и второго 6 счетчиков, а его третий вход подключен к выходу второй линии 13 задержки. I

Многоканальный дискриминатор

длительности содержит секхщонированную линию 16 задержки, к каждому из выходов которой подключены последовательно соединенные сумматор 17, ограничитель 18 и выходной каскад 19,выход которого служит соответствующим выходом многоканального дискриминатора 15 длительности , вход которого образован соединением входа секционированной линии 16 задержки со всеми вторыми входами сумматоров 17, при этом вьпсод первого триггера 5 подключен к

входу второй линии 13 задержки, к дополнительному входу второго счетчика 6 и к входу многоканального дискриминатора 15 длительности, выходы которого соединены с соответствующими входами второго счетчика .6.

Устройство, работает следующим образом .

Исследуемый сигнал, представл ющий собой последовательность радио импульсов (или одиночный радиоимпульс ) , подаетс  на вход устрой ства , где на выходе формировател  1 импульсов измер емой частоты формируетс  импульсна  последовательност период следовани  импульсов которой соответствует периоду входного

сигнала (сигналу заполнени ). I

По первому импульсу с выхода

формировател  1 импульсов измер емой частоты (фиг. 2а и б) запусгкаетс  первый ждущий мультивибратор 8, который формирует на выходе одиночньш импульс пр моугольной фор-. мы (фиг. 2в), длительность которого устанавливаетс  меньше длительности радиоимпульса. Этот импульс представл ет собой мерный интервал, по переднему фронту которого запускаетс  второй ждущий мультивибратор 9 и по первому входу открываетс  рециркул тор 10. На выходе второго ждущего мультивибратора 9 формируетс  импульс, длительность которого соизмерима с длительностью импульсов на вьпсоде блока , так что при его совпадении с импульсом на выходе блока 1, что происходит в схеме 4 совпадений, на выходе последней формируетс  импульс, который проходит на второй вход рециркул тора 10, где начинаетс  его циркул ци . Частота, с которой происходит эта циркул ци  импульса опрдел етс  выбранньт временем задержки линии 12 задержки. При этом на первом и втором выходах рециркул тора 10 образуютс  импульсные последовательности эталонной частоты, сдвинутые -друг относительно друга на врем , определ емое указанным временем задержки. Врем  циркул ции импульса определ етс  временем действи  мерного интервала, причем на втором входе рециркул тора им пульс может по витьс  только в начале мерного интервала.

Счетчик 3 обнул етс  передним фронтом мерного интервала..При этом, если он работает по передним фронтам входных импульсов, то

их длительность должна выбиратьс  исход  из времени установки счетчика в начальное (нулевое состо ние . За врем  действи  мерного ин- тервала счетчик 3 фиксирует количество импульсов измер емой N и

эталонной N частоты, которое поступает на него по первому и второму входам соответственно. По заднему фронту мерного интервала эти коды

будут переданы в решающее устройство 14. Этим же фронтом мерного интервала закрываютс  ключ 2 (закрыва  первый.вход счетчика 3, и рециркул тор 10, а второй триггер 7

переводитс  в единичное состо ние В нулевое состо ние триггер 7 возвращаетс  импульсом с первого вы: хода рециркул тора 10 (фиг. 2г и д). Таким образом, на выходе триггера 7

формируетс  пр моугольный импульс, задним фронтом которого в единичное состо ние устанавливаетс  первьш триггер 5. Возврат этого триггера в нулевое состо ние производитс 

передним фронтом следующего импульса измер емой частоты (фиг. 2е). В результате триггер 5 формирует импульс , длительность 4 Т которого равна периоду следовани  импульсов измер емой частоты Т.. минус интервал .- II

ошибки

Этот импульс подаетс  на вход многоканального дискриминатора 15 длительности, где используетс  секционированна  лини  16 задержки , суммарное врем  задержки которой составл ет

,

45

где it - врем  задержки отдельной

секции; N - количество используемых .

секций.

Claims (1)

1. Задержанный в своей секции i на врем  lit импульс на ее выходе поступает на первый вход соответству-. ющего канала формировани  (канал состоит из последовательно включенных сумматора, ограничител  и выходного каскада - блоки 17 i , 18 i , 19i, где он сопоставл етс  с исходным (до линии задержки) импульсом. $ который подаетс  на второй вход со ответствующего канала (сумматора 17| ,На выходе сумматоров образуют с  укороченные импульсы, отсто щие друг от друга в соседних каналах во времени на величину it. Количество импульсов так образуемых равн Мд лТ-/лГ,, где uTj, оказываетс  про порциональным длительности интервала А Т. Пройд  через ограничители 18 и выходные каскады 19 эти импульсы поступают на соответствующи входы второго счетчика 6, где подсчитываетс  их общее количество. Второй счетчик обнул етс  перед ним фронтом импульса с выхода перв го триггера 5, а передача кода из счетчика в решающее устройство про исходит по еаднему фронту этого же импульса. . Решающее устройство производит вычислени  в соответствии с соотношением , которое дает искомую частоту NX vvTfЭтот результат вьщаетс  с задержкой , котора  определ етс  лини ей 13 задержки и составл ет около 1.4 ti;. Измерение частоты непрерьшного синусоидального сигнала осуществл  етс  аналогично описанному с той лишь разницей, что результат будет вьщаватьс  перирдически, Формула изобретени Цифровой частотомер, содержащий последовательно соединенные фо мирователь импульсов измер емой частоты, вход которого  вл етс  входом частотомера, ключ и первый счетчик, а также схему совпадений, вход которой подключен к выходу формировател  импульсов измер емой частоты, первый триггер и второй счетчик, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обес печени  поимпульсного измерени  частоты заполнени  радиоимпульсов и частоты непрерывных сигналов при одновременном повьшении точности и 96 быстродействи , в него введены второй триггер,два последовательно соединенных ждущих мультивибратора, вход первого из которых соединен с выходом формировател  импульсов измер емой частоты и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго триггера, рециркул тор, выполненный в виде последовательно соединенных усилител  и линии задержки,выход которой соединен с входом усилител  и  вл етс  первым выходом рециркул тора , вторым выходом которого  вл етс  выход усилител , который подключен к второму входу первого счетчика, дополнительный вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора и с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к первому выходу рец1ркул тора, входами которого  вл ютс  входы усилител , первый из которых соединен с выходом первого ждущего мультивибратора , а второй - с выходом схемы совпадений , второй вход которой подключен к выходу второго ждущего мультивибратора , кроме того, в частотомер введены втора  лини  задержки, решающий блок, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков , а его третий вход подключен к выходу второй линии задержки, и многоканальный дискрим11натор длительности , состо щий из секционированной линии задержки, к каждому из входов которой подключены последовательно соединенные сумматор, ограничитель и выходной каскад, выход которого служит соответствующим выходом многоканального дискриминатора длительности, вход которого образован соединением входа секционированной линии задержки со всеми вторыми входами сумматоров, при этом выход первого триггера подключен к входу второй линии задержки, к дополнительному входу второго счетчика и к входу многоканального дискриминатора длительности, выходы которого соединены с соответствующими входами второго счетчика. LJ -, 4M } I

   W2.f -JT r-H- -4

   0W3,Z