SU1409949A1 - Frequency instability meter - Google Patents
Frequency instability meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1409949A1 SU1409949A1 SU864158626A SU4158626A SU1409949A1 SU 1409949 A1 SU1409949 A1 SU 1409949A1 SU 864158626 A SU864158626 A SU 864158626A SU 4158626 A SU4158626 A SU 4158626A SU 1409949 A1 SU1409949 A1 SU 1409949A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- output
- counter
- inputs
- control unit
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано дл измерени частотных флук- стабильных источников колебаний . Цель и зобретени - повышение точности измерени нестабильности частоты. Измеритель содержит линию 2 задержки, гетеродины 7.1, 7.2, смесители 6.1-6.4, умножители 8.1 и 8.2 частоты, усилители 9.1 и 9.2 и индикатор 18. В измеритель введены амплитудные компараторы 4.1-4.4, §лок 5 управлени аналоговыми ключами 3.1 и 3.2, формирователь 10 временных интервалов, блок 11 управлени реверсивным счетчиком 12, регистры 13 и 15 результата и знака результата, индикаторы 14 и 16 результата и знака результата, блок 17 переполнени , блок 19 формировани управл ющих сигналов , счетчик 20 цикла и генератор 21 счетных импульсов. Благодар этому снижаетс вли ние на результат измерени собственных фазовых шумов измерител путем использовани двух чередующихс режимов работы: режима Измерение и режима Самоконтроль. 7 ил. I rr-nPFFn I ,,g с Ш сл со со ( соThe invention can be used to measure frequency fluctuations of oscillatory sources. The purpose and the invention is to improve the accuracy of measurement of frequency instability. The meter contains line 2 delays, local oscillators 7.1, 7.2, mixers 6.1-6.4, multipliers 8.1 and 8.2 frequencies, amplifiers 9.1 and 9.2 and indicator 18. Amplitude comparators 4.1-4.4, §5 control of analog keys 3.1 and 3.2 are entered into the meter, driver 10 time intervals, reversible counter control unit 11, result registers 13 and 15, result indicators and result indicators 14 and 16, overflow unit 17, control signal generation unit 19, control signals, cycle counter 20 and counting pulse generator 21. Due to this, the effect on the measurement of the intrinsic phase noise of the meter is reduced by using two alternating operating modes: the Measurement mode and the Self-Monitoring mode. 7 il. I rr-nPFFn I ,, g with W cl co with co (co
Description
Изобретение относитс к области радиотехнических измерений и может быть использовано дл измерени частотных флуктуации стабильных источ- НИКОВ колебаний.The invention relates to the field of radio engineering measurements and can be used to measure the frequency fluctuations of stable sources of oscillations.
Цель изобретени - повышение точности измерени нестабильности часто- ты за счет снижени вли ни на результат измерени собственных фа- зовых шумов измерител путем использовани двух чередующихс режимов работы: режима Измерение и режима CaMOKoHTpojrib,The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement of frequency instability by reducing the effect on the measurement result of the intrinsic phase noise of the meter by using two alternating operating modes: the Measurement mode and the CaMOKoHTpojrib mode,
На фиг,1 изображена схема измери- тел нестабильности частоты генераторов; на фиг..2 - временные диаграммы , по сн ющие работу блока управлени аналоговыми ключами;на фиг.З - временные диаграммы, по сн ющие ра- боту формировател временных интер- валов; на фиг.4 - схема блока управлени входами реверсивного счетчика; на фиг.З - временные диаграммы, по сн ющие работу блока управлени входа ми реверсивного счетчика; на фиг,6 - схема блока формировани управл ющих сигналов; на фиг,7 - временные диаграммы , по сн ющие работу блока формировани управл ющих сигналов. Fig. 1 shows a diagram of the generators of frequency instability in generators; Fig. 2 shows timing diagrams explaining the operation of the control unit of analog keys; Fig. 3 shows timing diagrams explaining the operation of the time interval generator; Fig. 4 is a diagram of the control unit for the inputs of the reversible counter; Fig. 3 shows timing diagrams explaining the operation of the control unit for the inputs of the reversible counter; Fig. 6 is a block diagram of the control signal generation unit; Fig. 7 shows timing charts explaining the operation of the control signal generation unit.
Измеритель нестабильности частоты содержит (фиг.1) двухканальный частотный компаратор 1, линию 2 задержки , вход которой соединен с входом устройства и первым входом двухканал ного частотного компаратора 1, два аналоговых ключа 3,1 и 3,2, соединенные своими выходами с вторым входом двухканального частотного компаратора 1, вхад первого аналогового ключа 3.1 соединен с- выходом линии 2 задержки ,, а вход второго аналогового ключа 3,2 соединен с входом устройства , четыре амплитудных компаратора 4,1-4,4, вход первого амплитудного компаратора 4.1 соединен с входом устройства, а вход второго амплитудного компаратора 4.2 соединен с выходом линии 2 задержки, блок 5 управлени аналоговыми ключами, первый вход которого соединен с выходом пер вого амплитудного компаратора, а второй вход блока 5 управлени аналоговыми ключами соединен с выходом второго амплитудного компаратора, первый и второй выходы блока 5 управле- ни аналоговыми ключами соединены с управл ющими входами соответственно первого 3.1 и второго 3.2 аналоговьпсThe frequency instability meter contains (Fig. 1) a two-channel frequency comparator 1, a delay line 2, the input of which is connected to the device input and the first input of the two-channel frequency comparator 1, two analog switches 3.1 and 3.2, connected by their outputs to the second input two-channel frequency comparator 1, the input of the first analog switch 3.1 is connected to the output of the delay line 2, and the input of the second analog switch 3.2 is connected to the input of the device, four amplitude comparators 4.1-4.4, the input of the first amplitude comparator 4.1 n is connected to the input of the device, and the input of the second amplitude comparator 4.2 is connected to the output of the delay line 2, the analog key control unit 5, the first input of which is connected to the output of the first amplitude comparator, and the second input of the analog key control unit 5 is connected to the output of the second amplitude comparator, The first and second outputs of the control unit 5 with analog switches are connected to the control inputs of the first 3.1 and the second 3.2 analogue, respectively.
г g
. д . d
5 0 5 «5 0 5 "
0 5 0 5
5five
00
5five
ключей, четьфе смесител 6,, 1-6,4, первый вход первого сги сител 6,1 вл етс первым входом двухканального частотного компаратора 1, а первый вход третьего смесител 6.3 вл етс вторым входом двухканального частотного компаратора 1, два гетеродина 7,1 и 7;2,выход первого гетеродина 7.1 соединен с вторыми входами первого 6,1 и третьего 6,3 смесителей , а выход второго гетеродина 7,2 соединен с вторыми входами второго 6,2 и четвертого 6,4 смесителей , два умножител 8.1 и 8,2 частоты , соединенные своими входами с выходами соответственно первого 6,1 и третьего 6,3 смесителей, а выходы умножителей 8.1 и 8,2 частоты соединены с первыми входами второго 6,2 и четвертого 6.4 смесителей, два усилител 9,1 и 9.2,входы которых соединены- с выходами второго 6,2 и четвертого 6,4 смесителей, а выходы усилителей 9,1 и 9.2 вл ютс соответственно первым и вторым выходами частотного компаратора 1, формирователь 10 временных интервалов, первый и второй входы которого соединены соответственно через третий 4,3 и четвертый 4.4 амплитудные компараторы с первым и вторым выходами двухканального частотного ч омпаратора 1 , блок 11 управлени входами реверсивного счетчика, соединенный своим первым и вторым входами соответственно с первым и вторым выходами формировател 10 временных интервалов, реверсивный двоично-дес тичный счетчик 12,сум- суммирующий и вычитакхций входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока 11 управлени входами реверсивного счетчика, регистр 13 результата, входна информационна шина которого соединена с соответствующей выходной информационной шиной реверсивного счетчика 12, индикатор 14 результата, входна шина которого соединена с выходной шиной регистра 13 результата, регистр 15 знака результата, информационный вход которого соединен с третьим выходом блока 11 управлени входами реверсивного счетчика, индикатор 16 знака результата, вход которого соединен с выходом регистра 15 знака результата , блок 17 переполнени , соединенный своим первым входом с выходом переполнени реверсивного счетчикаthe keys, the mixer mixer 6 ,, 1-6.4, the first input of the first loader 6,1 is the first input of the two-channel frequency comparator 1, and the first input of the third mixer 6.3 is the second input of the two-channel frequency comparator 1, two local oscillator 7,1 and 7; 2, the output of the first local oscillator 7.1 is connected to the second inputs of the first 6.1 and third 6.3 mixers, and the output of the second local oscillator 7.2 is connected to the second inputs of the second 6.2 and fourth 6.4 mixers, two multipliers 8.1 and 8.2 frequencies connected by their inputs to the outputs of the first 6.1 and third respectively 6.3 mixers, and the outputs of the multipliers 8.1 and 8.2 frequencies are connected to the first inputs of the second 6.2 and fourth 6.4 mixers, two amplifiers 9.1 and 9.2, whose inputs are connected to the outputs of the second 6.2 and fourth 6.4 mixers, and the outputs of amplifiers 9.1 and 9.2 are, respectively, the first and second outputs of frequency comparator 1, shaper 10 time intervals, the first and second inputs of which are connected respectively via the third 4.3 and fourth 4.4 amplitude comparators with the first and second outputs of the two-channel frequency h omparatora 1, unit 11 pack reversible counter inputs connected by their first and second inputs respectively to the first and second outputs of the generator 10 time intervals, reversible binary-decimal counter 12, summing and subtracting whose inputs are connected respectively to the first and second outputs of the reversible counter input control unit 11 , the result register 13, the input information bus of which is connected to the corresponding output information bus of the reversible counter 12, the result indicator 14, the input bus of the cat The op is connected to the output bus of the result register 13, the result sign register 15, whose information input is connected to the third output of the reversible counter input control unit 11, the result sign indicator 16, the input of which is connected to the output of the result sign register 15, the overflow block 17 connected by its first input with output of overflow counter
12, индикатор 18 переполнени , соединенный входом с выходом блока 17 переполнени ,, блок 19 формировани уп- равл ющих сигналов, первый вход которого соединен с третьим выходом формировател 10 временных интервалов, счетчик 20 циклов, вход которого соединен с первым выходом блока 19 фордвухканальнрго частотного компаратора 1 и на вход первого амплитудного компаратора 4.1, а на второй вход двухканального частотного компаратора 1 поступает сигнал в виде Uд,5(t) A(t.- t) cos wo (t - t) + q(t - -t,) (t врем задержки сигнала линией 2 задержки) через первый ана12, an overflow indicator 18 connected by an input to an output of an overflow unit 17, a control signal generating unit 19, the first input of which is connected to a third output of the time generator 10 time slots, a cycle counter 20, the input of which is connected to the first output of a 19-channel frequency output unit the comparator 1 and the input of the first amplitude comparator 4.1, and the second input of the two-channel frequency comparator 1 receives a signal in the form Ud, 5 (t) A (t.- t) cos wo (t - t) + q (t - -t, ) (t signal delay time line 2 delay) through the first ana
мировани управл ющих сигналов и логовый ключ 3.1 либо незадержанный тьим входом блока 5 управлени анасигнал через второй аналоговый ключ 3.2 в зависимости от фазы управл ющих сигналов на первом и втором выхо дах блока 5 управлени аналоговыми ключами. Амплитудный компаратор 4.1 формирует последовательность пр моугольных импульсов, соответств.укщей уровн р 1, а врем существовани импульса соответствует длительности положительного полупериода сигнала. Выходной сигнал первого амплитудного компаратора 4.1 принимает вид, представленньй на фиг.2а.the control signal and the key lag 3.1 or the unattended input of the control unit 5 is a signal via the second analog key 3.2 depending on the phase of the control signals at the first and second outputs of the analog control unit 5. The amplitude comparator 4.1 generates a sequence of square-wave pulses, corresponding to the level of p 1, and the time of existence of the pulse corresponds to the duration of the positive half-cycle of the signal. The output signal of the first amplitude comparator 4.1 takes the form shown in Fig. 2a.
логовыми ключами, генератор 21 счет- ньпс импульсов, выход которого соединен с вторым входом блока 19 формировани управл ющих сигналов и тре- 15 тьим входом блока 11 управлени входами реверсивного счетчика, четвертый вход которого соединен с выходом заема реверсивного счетчика 12, при зтом второй выход блока 19 формиро- 20 вани управл кщих сигналов соединен с управл ющими входами регистра 15 знака результата и регистра 13 результата , третий выход блока 19 формиро- вани управл ющих сигналов соединен 25 с вторым входом блока 17 переполнени и п тым входом блока 11 управлени входами реверсивного счетчика, шестой вход которого соединен с четвертымusing the keys, a pulse generator 21, the output of which is connected to the second input of the control signal generation unit 19 and the third input of the control input input unit 11 of the reversible counter, the fourth input of which is connected to the output of the reversible counter loan 12, while the second output the control signal generation unit 19 is connected to the control inputs of the result sign register 15 and the result register 13, the third output of the control signal generation unit 19 is connected 25 to the second input of the overflow unit 17 and the th input of the control input 11 of the reversible counter, the sixth input of which is connected to the fourth
выходом блока 19 формировани управ-1 рый формирует из сигнала импульснуюthe output of the control-shaping unit 19 forms a pulse from the signal
4040
л ющих сигналов, п тый выход которого соединен с входом установки в нулевое состо ние реверсивного счетчика 12, четвертый вход блока 5 управлени аналоговыми ключами соединен с шестым выходом блока 19 формировани управл ющих сигналов, третий вход которого соединен с выходом счетчика 20 циклов.The fifth input of the analog key control unit 5 is connected to the sixth output of the control signal generation unit 19, the third input of which is connected to the counter output of 20 cycles.
Блок 11 управлени (фиг.4) образуют элемент ИЛИ 22, инверсный выход которого соединен со счетным входом триггера 23, выходы которого соединены с входами элементов И-НЕ 24-27, выходы которых соединены через эле- .менты И-НЕ 28 и 29 с выходами инверторов 30 и 31.The control unit 11 (FIG. 4) forms an OR element 22, the inverse output of which is connected to the counting input of the trigger 23, the outputs of which are connected to the inputs of the AND-NE elements 24-27, the outputs of which are connected through the AND-NOT elements 28 and 29 with inverter outputs 30 and 31.
Блок 19 формировани управл ющих сигналов (фиг.6) содержит (фиг.6) триггер 32, выход которого через элемент И-НЕ 33 соединен со счетным вхо- 50 дом счетчика 34, дешифратор 35, элемент ИЛИ-НЕ 36, триггер 37, инверторы 38-41 и триггер 42.The control signal generation unit 19 (Fig. 6) contains (Fig. 6) a trigger 32, the output of which through an AND-NE element 33 is connected to a counter 34 of the counter 34, a decoder 35, an OR-NOT element 36, a trigger 37, 38-41 inverters and trigger 42.
Устройство .работает следуклдим образом .The device. Works in the following way.
Входной аналоговьй сигнал имеет вид Ugy(t) A(t) )t + l/(t) . Этот сигнал поступает на первьй входThe analog input signal is Ugy (t) A (t)) t + l / (t). This signal is sent to the first input.
4545
5555
последовательность, представленную на фиг.2е. Этот сигнал поступает на второй вход блока 5 управлени аналоговыми ключами. Блок 5 управле ни аналоговыми ключами формирует под действием управл ющих сигналов (фиг.26, в), поступаюш51х на его тре тий и четвертый входы (уровень 1 на четвертом входе соответствует ре жиму Измерение, а уровень 1 на третьем входе - режиму Самоконтроль ) , сигналы на своих первом и втором выходах, которые управл ют работой аналоговых ключей 3.1 и 3.2 В режиме работы Измерение на первый вход двухканального частотного компаратора, 1 подаетс входной иссл дуемьй сигнал, а на его второй вход подаетс задержанный линией 2 задер ки сигнал. В режиме Самоконтроль второй вход подаетс входной незаде жанный сигнал. Кроме того, дл обеспечени минимальных переходных про цессов в двухканальном частотном ко параторе 1 необходимо обеспечивать подачу аналоговых сигналов на второ вход двухканального частотного комп ратора 1 только в моменты перехода этого сигнала через фазу О или 180the sequence shown in fige. This signal is fed to the second input of the analog key control unit 5. The control unit 5 forms with analog keys under the action of control signals (Fig.26, c), coming to its third and fourth inputs (level 1 on the fourth input corresponds to the Measurement mode, and level 1 on the third input - to Self-checking mode) the signals at their first and second outputs, which control the operation of analog switches 3.1 and 3.2. In the Measurement mode of operation, the first input of the two-channel frequency comparator, 1, sends an input test signal, and a second signal delayed at its second input. In the Self-monitoring mode, the second input is given an input signal that is not set. In addition, to ensure minimal transient processes in the two-channel frequency co-parator 1, it is necessary to ensure the supply of analog signals to the second input of the two-channel frequency comparator 1 only at the moments of transition of this signal through the O or 180 phase
логовый ключ 3.1 либо незадержанный den key 3.1 or undelayed
сигнал через второй аналоговый ключ 3.2 в зависимости от фазы управл ющих сигналов на первом и втором выходах блока 5 управлени аналоговыми ключами. Амплитудный компаратор 4.1 формирует последовательность пр моугольных импульсов, соответств.укщей уровн р 1, а врем существовани импульса соответствует длительности положительного полупериода сигнала. Выходной сигнал первого амплитудного компаратора 4.1 принимает вид, представленньй на фиг.2а.signal through the second analog key 3.2, depending on the phase of the control signals on the first and second outputs of the analog key control unit 5. The amplitude comparator 4.1 generates a sequence of square-wave pulses, corresponding to the level of p 1, and the time of existence of the pulse corresponds to the duration of the positive half-cycle of the signal. The output signal of the first amplitude comparator 4.1 takes the form shown in Fig. 2a.
Этот сигнал поступает на первый вход блока 5 управлени аналоговыми ключами. Выходной сигнал линии -задержки поступает на вход второго амплитудного компаратора 4.2, кото40This signal is fed to the first input of the analog key control unit 5. The output signal of the line-delay is fed to the input of the second amplitude comparator 4.2, which is 40
0 0
5five
5five
последовательность, представленную на фиг.2е. Этот сигнал поступает на второй вход блока 5 управлени аналоговыми ключами. Блок 5 управлени аналоговыми ключами формирует под действием управл ющих сигналов (фиг.26, в), поступаюш51х на его третий и четвертый входы (уровень 1 на четвертом входе соответствует режиму Измерение, а уровень 1 на третьем входе - режиму Самоконтроль ) , сигналы на своих первом и втором выходах, которые управл ют работой аналоговых ключей 3.1 и 3.2. В режиме работы Измерение на первый вход двухканального частотного компаратора, 1 подаетс входной иссле- дуемьй сигнал, а на его второй вход подаетс задержанный линией 2 задержки сигнал. В режиме Самоконтроль на второй вход подаетс входной незадержанный сигнал. Кроме того, дл обеспечени минимальных переходных процессов в двухканальном частотном компараторе 1 необходимо обеспечивать подачу аналоговых сигналов на второй вход двухканального частотного компаратора 1 только в моменты перехода этого сигнала через фазу О или 180,the sequence shown in fige. This signal is fed to the second input of the analog key control unit 5. The analog key control unit 5 generates under the action of control signals (Fig.26, c), sent to its third and fourth inputs (level 1 on the fourth input corresponds to the Measurement mode, and level 1 on the third input - to the Self-monitoring mode) the first and second outputs that control the operation of the analog keys 3.1 and 3.2. In the Measurement mode of operation, a test signal is input to the first input of a two-channel frequency comparator, 1, and a signal delayed by a delay line 2 is fed to its second input. In the Self-control mode, an input non-delayed signal is applied to the second input. In addition, to ensure minimal transients in the two-channel frequency comparator 1, it is necessary to ensure the supply of analog signals to the second input of the two-channel frequency comparator 1 only at the moments of transition of this signal through the O or 180 phase,
Эту функцию выполн ет блок 5 управлени аналоговыми ключами,This function is performed by an analog key control unit 5,
В соответствии с логикой работы оТ момента t до t на первом выходе (фиг.2д) блока 5 присутствует импульс , соответствующий уровню 1, а на втором выходе от tj до tj - уровень О. От момента t и далее на первом выходе присутствует уровень О, а на втором выходе от момента 1. ИзIn accordance with the logic of operation of the moment t to t on the first output (fig.2d) of block 5 there is a pulse corresponding to level 1, and on the second output from tj to tj - level O. From the moment t and on the first output there is a level O , and on the second exit from the moment 1. From
tg - уровеньtg - level
этого следует.this follows.
что аналоговый ключ 3.1 от t до t j открыт, а ключ 3.2 закрыт - это соответствует работе устройства в режи:ме измерени . От момента t до tj оба ключа 3.1 и 3.2 заперты. С момента tj открываетс аналоговый ключ 3.2 а от момента tj и далее ключ 3 .1 закрыт это соответствует режиму роль.that the analog key 3.1 from t to t j is open, and the key 3.2 is closed — this corresponds to the operation of the device in the mode: the measurement. From t to tj, both keys 3.1 and 3.2 are locked. From the moment tj the analog key 3.2 is opened, and from the moment tj onwards the key 3 .1 is closed, this corresponds to the role mode.
СамоконтСигналы на выходах двухканального частотного компаратора 1 содержат и собственные шумы двухканального частотного компаратора. The self-signals on the outputs of the two-channel frequency comparator 1 also contain the self-noise of the two-channel frequency comparator.
Выходные сигналы двухканального частотного компаратора 1 (фиг.За) поступают далее соответственно на третий и четвертый амплитудные компараторы , где из них формируютс импульсные последовательности, представленные на фиг.36,в.The output signals of the two-channel frequency comparator 1 (Fig. 3a) proceed further to the third and fourth amplitude comparators, from which the pulse sequences shown in Fig. 36c are formed.
Импульсные последовательности, образованные таким образом, различаютс длительност ми за счет нестабильности частоты исследуемого сигнала и моментами по влени за счет наличи линии 2 задержки и нестабильности частоты сигнала.Pulse sequences thus formed are distinguished by their duration due to the instability of the frequency of the signal under investigation and the instants of appearance due to the presence of a delay line 2 and the instability of the frequency of the signal.
Вычисл разность длительностей выходных импульсных последовательно - стай можно получить искомую информацию о нестабильности частоты исследуемого сигнала в виде Uy(t) Calculating the difference in durations of output pulses in series - flocks you can get the desired information about the frequency instability of the signal under study in the form of Uy (t)
ifitLi-Iflt-iEiLifitLi-iflt-iEiL
Sign Sign
m Wpt-j, +m Wpt-j, +
mt.mt.
ч h
+ (t)J| sign mwe t + mt j-i3U)(t) + .+ cr(t) , где йи) t+ (t) J | sign mwe t + mt j-i3U) (t) +. + cr (t), where yi) t
. f.lEiti). . f.lEiti).
есть не что иное,, как нестабильнос-ть- частоты исследуемого сигнала при достаточно малой величине; р(t) - разность собственных шумов измерительных каналов двухканального час-. тотного компаратора 1.there is nothing more than an unstable frequency of the signal under study at a sufficiently small value; p (t) is the difference in the intrinsic noise of the measuring channels of the two-channel clock. total comparator 1.
Процесс определени разности длительностей и myльcныx последовательной осуществл етс в два этапа. На первом этапе формирователь 10 временных интервалов формирует предварительную разность, а на втором этапе реверсивный счетчик 12 вычисл ет окончательную разность, котора регистрируетс регистром 13 результата и индицируетс индикатором 14.The process of determining the difference of durations and myelastic ones is carried out in two stages. At the first stage, the shaper 10 of time intervals generates a preliminary difference, and at the second stage the reversible counter 12 calculates the final difference, which is registered by the result register 13 and indicated by the indicator 14.
Из сигналов (фиг.Зб, в) исключаетс тот промежуток времени, когда они оба одновременно присутствуют на первом и втором входах формировател 10. Вычисление окончательной разности длительностей импульсных последовательностей производитс путем вычислени модул разности и знака разности сформированных импульсных последовательностей (фиг.3г,д) реверсивным счетчиком 12..Блок 11 управл ет работой реверсивного счетчика 12 так, что первый приход щий импульс (фиг.3г.или д) подаетс на вход суммировани реверсивного счетчикаThe time interval is excluded from the signals (fig. 3b, c) when both of them are simultaneously present on the first and second inputs of the former 10. The final difference between the durations of the pulse sequences is calculated by calculating the modulus of the difference and the sign of the difference of the formed pulse sequences (FIG. 3d, d ) a reversible counter 12. The block 11 controls the operation of the reversible counter 12 so that the first incoming pulse (Fig. 3d or e) is fed to the summing input of the reversible counter
12, а второй импульс подаетс на вход вычитани . В результате этого образуютс разность Л, и знак раз012, and a second pulse is applied to the subtract input. As a result of this, the difference A is formed, and the sign of times
5five
00
ности от первой пары импульсов, ifrom the first pair of pulses, i
Рассмотрим подробнее работу блока 11 управлени (фиг.5). Пусть за некоторый интервал времени на первый и второй входы блока 11 поступает по одному импульсу, по вление которых предшествовало установке в О всех разр дов реверсивного счетчика 12, начальной установке триггера 23 (фиг.4) блока 11, т.е. устройство находитс в .режиме Измерение. Пришедший , например, первьй импульс на втором входе (фиг.4) разрешает поступление импульсов с эталонной частотой повторени от генератора 21 счетньгк импульсов на выход вычитани реверсивного счетчика 12 (фиг.За, в). ПодLet us consider in more detail the operation of the control block 11 (Fig. 5). Let for a certain time interval, the first and second inputs of block 11 are received in one pulse, the occurrence of which preceded the installation in O of all bits of the reversible counter 12, the initial installation of trigger 23 (FIG. 4) of block 11, i.e. The device is in Measurement mode. A first pulse, for example, which arrived at the second input (FIG. 4) permits the arrival of pulses with a reference repetition frequency from the generator 21 of counting pulses to the subtraction output of the reversing counter 12 (Fig. 3a). Under
5 действием фронта первого импульса счетчик 1 2 формирует сигнал 0 (заем ) ,который поступает на четвертый вход блока 11 . Этот импульс опрокидьпва- ет триггер 23 (фиг.Зг), после ч-зго5 the action of the front of the first pulse counter 1 2 generates a signal 0 (loan), which is fed to the fourth input of the block 11. This impulse triggers trigger 23 (fig.Zg), after h.
0 счетные импульсы (фиг.Зд) поступают на вход суммировани реверсивного счетчика 12. После этого приходит импульс на первьй вход блока 11 (фиг.Зб) и блок 11 разрешает про5 хождение счетных импульсов на вход вычитани реверсивного счетчика 12. Содержимое счетчика 12 при этом уменьшает.с . Если длительность импульса на фиг.Зб больше длительности0 counting pulses (fig.Zd) are fed to the summing input of the reversible counter 12. After that, a pulse arrives at the first input of block 11 (fig.Zb) and block 11 allows the counting pulses to pass to the subtracting input of the reversing counter 12. The contents of the counter 12 are reduces If the pulse duration on fig.Zb longer duration
импульса на фиг.Зв, то в момент,ког- да содержимое счетчика 12 становитс равным нулю, по вл етс сигнал на выходе счетчика 12 и на четвертом входе блока 11, который опрокидывает триггер 23 (фиг.4) блока 11 и разрешает прохождение счетных импульсов на вход суммировани счетчика 12 последующих импульсов (фиг.Зд). Таким образом формируетс в счетчике 12 число, равное разности й длительностей первой пары импульсов (фиг.56, в),а уровень О на третьем выходе блока 11 соответствует положительному знаку разности Л , . Последующие пары импульсов обрабатываютс аналогично, первой паре, только начальное состо ние счетчика 12 равно величине полученной предыдущей разности Лa pulse in FIG. 3b, then at the moment when the contents of counter 12 becomes zero, a signal appears at the output of counter 12 and at the fourth input of block 11, which overturns trigger 23 (figure 4) of block 11 and permits the passage of counting pulses to the input of the summation of the counter 12 subsequent pulses (fig.Zd). Thus, in the counter 12, a number equal to the difference d of the durations of the first pair of pulses (Fig. 56, c) is formed, and the level O on the third output of the block 11 corresponds to the positive sign of the difference L,. The subsequent pairs of pulses are processed similarly to the first pair, only the initial state of the counter 12 is equal to the value of the previous difference L obtained.
1,2...1.2 ...
На третьем выходе .формировател 10 уровень 1 по вл етс только в том случае, когда на его первом или втором входе сигнал отсутствует (фиг.5л). Сформированный таким образом импульс (фиг.Зе) с третьего выхода формировател 10 подаетс на net) вый вход блока 19 формировани управл ющих сигналов. Положительный фронт сигнала (фиг.76) устанавливает на выходе Q триггера 32 (см. фиг.6) уровень 1 (фиг.7в), разреша прохождение импульсов тактовой частоты (фиг.7а) с второго входа блока 19 (фиг.6) через элемент И-НЕ 33 на вхо двоично-дес тичного счетчика 34 (фиг.7). Разр ды счетчика 34 при этом подключены к Соответствующим входам дешифратора 35 двоично-дес тичного кода в позиционный. Дешифратор 35 формирует на своих выходах сдвинутые по времени импульсы (фиг.7д, з). Восьмым по счету импульсом (фиг.7з) триггер 42 перебрасьгоа- етс в противоположное состо ние. Выходные сигналы триггера 42, наход щиес в противофазе друг относительно друга (фиг.7п,р), поступают соответственно на третий и четвертый входы блока 5 управлени аналоговыми ключами и под их действием устройство переключаетс из режима Измерение в режим Самоконтроль. Формирование величины ) в счетчике 12 происходит аналогично рассмотренному процессу. При этом выходной сигнал на четвертом выходе блока 19 поступает на шестой вход блока 11 управлени в виде, представленном на фиг.7д, измен ет сбсто нне триггераAt the third output of the former 10, level 1 appears only when there is no signal on its first or second input (Fig. 5l). The pulse thus formed (Fig. Ze) from the third output of the driver 10 is fed to the net input of the control signal generating unit 19. A positive signal edge (Fig. 76) sets the output Q of the flip-flop 32 (see Fig. 6) to level 1 (Fig. 7b), allowing the passage of pulses of the clock frequency (Fig. 7a) from the second input of block 19 (Fig. 6) through the element AND-NO 33 on the input of the binary-decimal counter 34 (Fig.7). The bits of the counter 34 are connected to the corresponding inputs of the decoder 35 of the binary-decimal code to the positional one. The decoder 35 generates at its outputs time-shifted pulses (fig.7d, g). By the eighth pulse (fig. 7z), the trigger 42 is transferred to the opposite state. The output signals of the flip-flop 42, which are out of phase relative to each other (fig.7p, p), are received respectively at the third and fourth inputs of the analog key control unit 5 and, under their action, the device switches from the Measurement mode to the Self-Monitoring mode. The formation of the value in the counter 12 is similar to the process considered. At the same time, the output signal at the fourth output of the block 19 is fed to the sixth input of the control block 11 in the form shown in FIG. 7e, changes the trigger state
5five
00
5five
00
5 five
23 (фиг.4) на противоположное, обеспечива получение разности- id,-с/ в счетчике 12. После окончани режима Самоконтроль устройство переключаетс в режим Измерение и т.д. IB результате чередовани определенного числа циклов измерени и само контрол в-счетчике 12 формируетс среднее значение величины f 4 (t) - - (t), которое заноситс в регистр23 (FIG. 4) to the opposite, ensuring that the difference is obtained - id, -c / in the counter 12. After the end of the Self-Monitoring mode, the device switches to the Measurement mode, etc. IB, as a result of alternating a certain number of measurement cycles and the control itself, in counter 12, an average value of f 4 (t) - - (t) is formed, which is entered into a register
13результата и индицируетс индика- тором 14. Знак результата заноситс 13 results and is indicated by the indicator 14. The sign of the result is entered
в регистр 15 знака и индицируетс индикатором 16 знака. Если при вы- числе ии величины Си (t) - (t) хот бы однократно счетчик 12 переполн лс , то блок 17 переполнени подает на индикатор 18 сигнал, равный 1. Такой результат вычислени не несет достоверную информацию об измер емой величине, и его надо исключить из рассмотрени , а разр дность счетчика 12 следует увеличить. Если текущий цикл измерени или самоконтро л вл етс посто нным в серии циклов (число циклов задаетс коэффициентом делени счетчика 20 циклов), то при переходе в этом цикле от режима Измерение к режиму Самоконтроль под действием сигнала (фиг.7п) на первом выходе блока 19 формировани управл ющих сигналов двоично-дес тичный счетчик 20 числа циклов измерени и самоконтрол формирует на своем вы5 ходе и на третьем входе блока 19 сигнал О. Этот сигнал переключает триггер 37 (фиг.6) в противоположное состо ние,и на выходе инверторов 38 и 39 по вл етс уровень О, разре0 шагадий формирование сигнала на втором , а затем и на третьем и п том выходах блока 19. Эти сигналы вл ютс разрешающими дл записи в регистр 13, а потом обнулени ревер- сийного счетчика 12, начальной установки триггера 23 блока 11, триггера 42 блока 19, и сброса блока 17 пе- реполнени . Последний управл ющий сигнал (фиг.7з) с восьмого выходаThe register is 15 characters and is indicated by an indicator 16 characters. If at the calculation of the value of Cu (t) - (t) at least once the counter 12 overflows, the overflow block 17 sends a signal to indicator 18 equal to 1. Such a result of the calculation does not carry reliable information about the measured value, and its should be excluded from consideration, and the counter size 12 should be increased. If the current measurement cycle or self-control is constant in a series of cycles (the number of cycles is determined by the division factor of the counter 20 cycles), then the transition in this cycle from the Measurement mode to the Self-Control mode under the action of the signal (fig.7p) at the first output of the block 19 generating control signals, a binary-decimal counter 20 of the number of measurement cycles and self-control form at its output and at the third input of block 19 a signal O. This signal switches the trigger 37 (Fig. 6) to the opposite state, and at the output of inverters 38 and 39 pos the level O, the resolution of the formation of the signal at the second and then at the third and fifth outputs of block 19. These signals are allowing to write to the register 13, and then zeroing the reversing counter 12, the initial setting of the trigger 23 of block 11, trigger 42 of block 19, and reset of overflow block 17. The last control signal (fig.7z) from the eighth output
0 дешифратора 35 (фиг.6) сбрасывает триггер 32, устанавливает уровень О на выходах счетчика 34, измен ет состо ние триг гера 42 режимов работы на противоположное. Индикаторы0, the decoder 35 (Fig. 6) resets the trigger 32, sets the level O at the outputs of the counter 34, changes the state of the trigger 42 of the operating modes to the opposite. Indicators
14.и 16, индицируют результат измерени в виде дес тичного числа и знака результата до момента перезаписи в регистры 13 и 15 следующего результата . Вычитание из текущего ре514. and 16, indicate the measurement result in the form of a decimal number and a sign of the result until the time of overwriting in registers 13 and 15 of the next result. Subtract from current pe5
ультата Л в режиме Измерение текущего результата (Я|| в режиме Самоконтроль и образование усред- ненной разности в виде л(t)- с/ (t) равной величине нестабильности ча- стоты исследуемого сигнала, позвол ют на пор док и более снизить вли ние собственных фазовых шумов of(t) измерительных каналов двухканально- го частотного компаратора 1. При этом точность измерени повышаетс . Использование двух режимов Измерение и Самоконтроль эффективно только дл тех фазовых и амплитудных шумов, у которых интервал коррел ции значительно больше затрат времени на проведение измерени и самоконтроль , ultat L in the Measurement of the current result mode (I || in the Self control mode and the formation of the averaged difference in the form of l (t) - c / (t) equal to the value of the instability of the frequency of the signal under study, allows the order and more to reduce the effect the inherent phase noise of (t) of the measuring channels of the two-channel frequency comparator 1. At the same time, the measurement accuracy is improved. The use of two modes of Measurement and Self-control is effective only for those phase and amplitude noises that have a correlation interval much longer than the time and to carry out measurements and self-control,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864158626A SU1409949A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Frequency instability meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864158626A SU1409949A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Frequency instability meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1409949A1 true SU1409949A1 (en) | 1988-07-15 |
Family
ID=21271820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864158626A SU1409949A1 (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Frequency instability meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1409949A1 (en) |
-
1986
- 1986-12-08 SU SU864158626A patent/SU1409949A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 413431, кл. G 01 R 23/00, 1973. Авторское свидетельство СССР № 393690, кл. G 01 R 23/00. 1973. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1409949A1 (en) | Frequency instability meter | |
GB1185660A (en) | Determining the Fractional Change in Period of an Oscillation | |
SU1679399A1 (en) | Meter of amplitude of harmonic signal | |
SU1348746A1 (en) | Servo phase-meter | |
SU1684708A2 (en) | Power meter | |
SU523355A1 (en) | Ultrasonic flow meter | |
SU1613998A1 (en) | Apparatus for measuring daily rate of time piece | |
SU917107A1 (en) | Method and device for measuring signal instantaneous value | |
SU402822A1 (en) | DIGITAL PHASE? LETER | |
SU976483A1 (en) | Repetition period pulse discriminator | |
SU690298A1 (en) | Flowmeter digital measuring device | |
SU1040615A1 (en) | Arrival curve distortion computing-recording device | |
SU368553A1 (en) | OPTIMIZER OF THE OPERATING MODE OF INTEGRATING | |
SU978063A1 (en) | Digital frequency meter | |
SU738138A1 (en) | Selector gate shaping device | |
SU1228065A1 (en) | Digital meter of time intervals | |
RU1770916C (en) | Frequency measuring device | |
SU1599792A1 (en) | Apparatus for determining power factor | |
SU1465777A1 (en) | Ampere-hour meter | |
SU1016792A1 (en) | Computing device | |
SU1003000A2 (en) | Signal meter for electric prospecting | |
SU1318927A1 (en) | Tracking phase-meter | |
SU1307367A1 (en) | Electronic counter-type frequency meter | |
SU1003321A1 (en) | Device for delaying square-wave pulses | |
SU918884A1 (en) | Digital phase/frequency meter |