SU1532901A1 - Измеритель динамических характеристик - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к средствам радиотехнических измерений. Предлагаетс  измеритель динамических характеристик, содержащий два формировател  импульсов, узел сброса, четыре элемента И, два узла переключени , два делител , RS - триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхронизатор, две входные и одну выходную шины. Дл  повышени  точности введены узел разделени  импульсов, одновибратор, элемент задержки, три реверсивных счетчика и два узла пам ти. Поставленна  цель достигаетс  фиксацией и последующей обработкой импульсов исследуемой и опорной частот между центральными импульсами последовательно следующих пакетов совпадений. Эти пакеты образуютс  при логическом умножении последовательностей импульсов исследуемой и опорной частот между центральными импульсами последовательно следующих пакетов совпадений. Эти пакеты образуютс  при логическом умножении последовательностей импульсов исследуемой и опорной частот. 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к средствам дл  радиотехнических измерений и может быть использовано дл  исследовани  и контрол  динамических свойств прецизионных частотных устройств и. систем, к которым относ тс , например , кварцевые автогенераторы и радиотехнические системы на их основе,

Цель изобретени  - повышение точности .

На фиг. 1 приведена функциональна  схема предлагаемого измерител ; на фиг. 2 - функциональна  схема узла сброса; на фиг. 3 - функциональна  схема второго сумматора; на фиг. 4 - функциональна  схема первого узла переключени „

Измеритель динамических характеристик содержит информационную шину 1, шину 2 опорного сигнала, первый 3 и

второй 4 формирователи импульсов, узел 5 сброса, первый 6 и второй 7 элементы И, узел 8 разделени  импульсов , одновибратор 9, элемент 10 задержки , первый триггер П, первый реверсивный счетчик 12, первый узел 13 переключени , третий 14 и четвертый 15 элементы И, первый узел 16 пам ти, второй 17 и третий 18 реверсивные счетчики, первый 19 и второй 20 делители, первый сумматор 21, второй узел 22 переключени , RS-триггер 23, второй триггер 24, второй уэ.ел 25 пам ти, второй сумматор 26, регистратор 27, синхронизатор 28 и выходную щину 29.

Узел сброса 5 образуют инверторы 30 - 33, конденсатор 34 и элементы 2И 35-38.

ГО

Второй сумматор 26 состоит из резисторов 39 и 40, полевых транзисторов 41, операционного усилител  42 и резистора 43.

Первый узел переключени  13 содержит инвертор 44, элемент 2-2И-ИЛИ 45, элемент 2И 46, элемент 2-2И-ИЛИ 47, элемент 2И 48.

Предлагаемый измеритель динамичес- ких характеристик работает следующим образом.

Перед началом проведени  измерений первый 3 и второй 4 формирователи импульсов настраивают на длительности выходных импульсов соответственно /Г) и Ј0, Врем  задержки элемента задержки 10 t33 и длительность выходного импульса одновибратора 9 tCA должны удовлетвор ть соотношени м:

эа с° + (3- 5)сГс ; 2«0 + (3т5) tOA 4VO- 5КЗ, где c/Vi и Ј- соответственно макси

мальные нестабильности длительности и периода следовани  опорных импульсов; -Т0 - период следовани  опорных ,импульсов.

Коэффициенты делени  первого 19 и второго 20 делителей устанавливают равными п, причем п х N n (N п - количество импульсов в пакете).

На выходах первого 3 и второго 4 формирователей импульсов формируютс  последовательности соответственно ис- следуемых импульсов длительностью Ј, и опорных импульсов длительностью С0 Эти последовательности поступают на 1входы первого элемента И, на выходе которого образуютс  пакеты совпаде- ний. Каждый иМпульс пакета запускает одновибратор 9, длительность выходных импульсов которого равна tOA. Опорные импульсы задерживаютс  элементом 10 задержки на временной ин- тервап t э,.

При наличии импульсов пакета совпадений первый делитель 19 осуществл ет их подсчет. На выход третьего элемента И 14 проход т задержанные опорные импульсы, которые устанавливают второй делитель 20 в нулевое состо ние.

Если импульсы пакета совпадений отсутствуют, то на выход четвертого элемента И 15 проход т задержанные опорные импульсы. Их количество подсчитывает второй делитель 20.

Они устанавливают первый ценителе

19в нулевое состо ние.

Таким образом, при наличии пакета совпадений его каждый (,2, 3,,..) импульс проходит на выход первого делител  19, в противном случае на выход второго делител  20 проходит каждый nun задержанный опорный импульс. Выходные импульсы первого делител  19 устанавливают RS-триггер 23 в единичное состо ние по выходу, а выходные импульсы второго делител 

20- в нулевое. Поэтому при воздействии различных дестабилизирующих факторов как наличие ложного пакета совпадений с числом импульсов меньшим п, так и отсутствие в пакете совпадений до п импульсов не измен ют выходного состо ни  RS-триггера 23.

Второй триггер 24 работает в счетном режиме и управл етс  выходным сигналом RS-триггера 23.

Узел 5 сброса формирует импульсы сброса по выходным сигналам RS-триггера 23 и второго триггера 24,

Дл  удобства дальнейшего описани  работы измерител  импульсы, сформированные по переднему и заднему фронтам выходного сигнала RS-триггера 23, условно обозначим импульсами соответственно А и Б.

На первом, втором, третьем, четвертом и п том выходах узла 5 сброса , формируютс  соответствующие импульсы сброса. Первый и второй импульсы сброса формируютс  коммутацией импульсов А соответственно единичным и нулевым уровн ми выходного сигнала второго триггера 24. Третий и четвертый импульсы сброса совпадают соответственно с импульсами Б и А. П тый импульс сброса - это импульс А, задержанный на необходимое врем  записи информации в первый реверсивный счетчик 2.

Импульсы опорной и исследуемой частот поступают на узел 8 разделени  импульсов, который осуществл ет их временное разделение путем прив зки, например, к разным полупериодам стабильной частоты. Этим исключаютс  сбои в первом реверсивном счетчике 12, на суммирующий и вычитающий входы которого после временного разделени  поступают импульсы соответственно опорной и исследуемой частот. Информаци  во внутренние  чейки первого узла 16 пам ти (без подачи на выходВ нулевое состо ние первый реверсивный счетчик 12 устанавливает п тый импульс сброса. Следовательно, в первом узле 16 пам ти фиксируетс  разность импульсов опорной и исследуе- мой частот между последовательно следующими пакетами совпадений, т.е. Up N0 - II „.

Выходной сигнал RS-триггера 23 коммутирует Nn задержанных опорных импульсов на счетный вход первого триггера П. В нулевое состо ние последний устанавливают импульсы А. Таким образом, на второй вход первого узла переключени  13 между последовательно следующими пакетами совпадений поступает N„/2 импульсов.

Работа узлов переключени  13 и 22 ведетс  в четных и нечетных тактах, которые задаютс  соответственно единичными и нулевыми уровн ми выходного сигнала второго триггера 24.

Рассмотрим работу в j-м (четном) такте измерени , предварительно отметив исходные состо ни  второго 17 и третьего 18 реверсивных счетчиков. Первым импульсом сброса второй реты , половина импульсов пакета совп дений, В результате этого на выход второго 17 и третьего 18 реверсивн счетчиков по вл ютс  соответственн

коды:

N

xz (j

10

NXJ - Nnj-/2 - NBfj4,, N(j4,) Nn(j+i) /2. Импульсом Б код N

/2

j+,j чеРез от крытый по второму входу второй узел

22 переключени  записываетс  во вто

. г рой узел 25 пам ти.

Таким образом, каждым импульсом во второй узел пам ти 25 записывает код Nxs. Этим же импульсом на выход ную шкну первого узла пам ти 16 пе20 реписываетс  код N . Первый суммато 21, построенный, например, на цифро аналоговом преобразователе типа 594 ПА1,преобразует код Нрв напр же ние. Во втором сумматоре 26 осущест

25 вл етс  деление этого напр жени  на код NK5;. На регистратор 27 поступае выходное напр жение.

Синхронизатор 28 осуществл ет - синхронизацию начала работы измерит

35

40

версивный счетчик 17 установлен в ис- 30 л  (запускает, например, развертку ходное состо ние. В третьем реверсивном счетчике зафиксирован код Ny( г -Nnq-i)/2 полученным на предыдущем (j-l)-M (нечетном) такте.

На первый выход первого узла переключени  13 коммутируютс  импульсы исследуемой частоты, на второй и третий выходы - половина импульсов-пакета совпадений, на четвертом выходе присутствует посто нный уровень. В результате этого к концу четного такта во втором реверсивном счетчике 17 по вл етс  код Nx-- , а к концу j-ro пакета совпадений в третьем реверсивном счетчике 18 по вл етс , код Nxs. Nx(J.f)- Nn(M/2 + N„,/2. Импульсом Б код NXSj через открытый по третьему входу второй узел 22 переключени  записываетс  во второй узел 25 пам ти.

Рассмотрим работу в следующем (j+l)-M (нечетном) такте. Вторым импульсом сброса третий реверсивный , счетчик 18 устанавливаетс  в исходное состо ние. На первый, второй, третий и четвертый выходы первого узла переключени  коммутируютс  соответственно сигналы: половина импульсов пакета совпадений, посто нный

45

50

55

запоминающего осциллографа) с време нем подачи испытательного воздейств на исследуемый- объект. Выходной сиг нал синхронизатора 28 совпадает по времени с одним из импульсов Б.

Таким образом, в предлагаемом из мерителе разность периодов исследуе мой и опорной частот преобразуетс  в последовательность отсчетов напр  жени , следующих с заданной частото усреднени . При этом реализованный алгоритм преобразовани  позвол ет повысить точность измерений.

Claims (2)

1. Формула изобретень

   Измеритель динамических характеристик , содержащий два формировател  импульсов, узел сброса, четыре элемента И, два узла переключени , два делител , RS-триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхрони затор, информационную входную шину5 шину опорного сигнала, выходную шину котора  подключена к выходу синхрони затора и к синхронизирующему входу регистратора, информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора, первые входы второго, тре

   ты, половина импульсов пакета совпадений , В результате этого на выходах второго 17 и третьего 18 реверсивных счетчиков по вл ютс  соответственно

   коды:

   N

   xz (j

   0

   NXJ - Nnj-/2 - NBfj4,, N(j4,) Nn(j+i) /
2. 2. Импульсом Б код N

   /2;

   j+,j чеРез от крытый по второму входу второй узел

   22 переключени  записываетс  во втог рой узел 25 пам ти.

   Таким образом, каждым импульсом Б во второй узел пам ти 25 записываетс  код Nxs. Этим же импульсом на выходную шкну первого узла пам ти 16 пе0 реписываетс  код N . Первый сумматор 21, построенный, например, на цифро- аналоговом преобразователе типа 594 ПА1,преобразует код Нрв напр жение . Во втором сумматоре 26 осущест5 вл етс  деление этого напр жени  на код NK5;. На регистратор 27 поступает выходное напр жение.

   Синхронизатор 28 осуществл ет - синхронизацию начала работы измерите

   л  (запускает, например, развертку

   запоминающего осциллографа) с временем подачи испытательного воздействи  на исследуемый- объект. Выходной сигнал синхронизатора 28 совпадает по времени с одним из импульсов Б.

   Таким образом, в предлагаемом измерителе разность периодов исследуемой и опорной частот преобразуетс  в последовательность отсчетов напр жени , следующих с заданной частотой усреднени . При этом реализованный алгоритм преобразовани  позвол ет повысить точность измерений.

   Формула изобретень 

   Измеритель динамических характеристик , содержащий два формировател  импульсов, узел сброса, четыре элемента И, два узла переключени , два делител , RS-триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхронизатор , информационную входную шину5 шину опорного сигнала, выходную шину, котора  подключена к выходу синхронизатора и к синхронизирующему входу регистратора, информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора, первые входы второго, тре115

   Тьего и четвертого элементов И соединены между собой, выход первого дели- Фел  подключен к S-входу RS-триггера, иыходом соединенного с вторым входом второго элемента И, выход первого формировател  импульсов соединен с первым информационным входом первого узла переключени , информационна  иходна  шина опорного сигнала соеди- с входами соответственно первого 11 второго формирователей импульсов, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены узел разделени  импульсов, одно- вибратор, элемент задержки, три реверсивных счетчика, два узла пам ти, :зыход первого формировател  импульсов подключен к первому входу узла разделени  импульсов и первому входу iepB-ого элемента И, выходом соединенного с входом одновибратора и счет- чым входом первого делител , вход эбнулени  которого подключен к выходу четвертого элемента И и счетному рходу второго делител , выход второго формировател  импульсов соединен с вторым входом узла разделени  им- 1ульсов, вторым входом первого элемента И и через элемент задержки с 1ервым входом четвертого элемента И, шверсный и пр мой выходы одновибра- гора соединены с вторыми входами соответственно четвертого и третьего элементов И, выход последнего подклю- чен к входу обнулени  второго делите- |1Я, выходом соединенного с R-входом frS-триггера, выход которого соединен с первым входом узла сброса и через второй триггер с вторым входом узла сброса и управл ющими входами первого и второго узлов переключени , шина опорного сигнала подключена к третье8

   му входу узла разделени  импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающими входами первого реверсивного счетчика, выходом соединенного с информационным входом первого узла пам ти, выход которого через первый сумматор соединен с первым входом второго сумматора, первый, второй, третий, четвертый, п тый выходы узла сброса соединены соответ- ветственно с входом сброса второго реверсивного счетчика, входом сброса третьего реверсивного счетчика, первыми входами первого и управл ющими входами второго узлов пам ти, входом установки первого триггера, входом сброса первого реверсивного счетчика, вход установки первого триггера соединен с вторым управл ющим входом первого узла пам ти и входом синхронизатора , выход второго элемента И соединен со счетным входом первого триггера, выходом соединенного с первым информационным входом первого узла переключени , первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика, выходом соединенного с первым информационным входом второго узла переключени  , второй информационный вход которого соединен с выходом третьего реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам первого узла переключени , выход второго узла переключени  подключен к информационному входу второго узла пам ти, выходом соединенного с вторым входом второго сумматора.

   Фиг. 2

   Фиг.Ч

   Редактор Л.Пчолинска 

   Составитель А.Лащев Техред М.Дидыю

   Корректор О.Кравцова