SU1723563A1 - Meter of transient characteristics - Google Patents

Meter of transient characteristics Download PDF

Info

Publication number
SU1723563A1
SU1723563A1 SU894798085A SU4798085A SU1723563A1 SU 1723563 A1 SU1723563 A1 SU 1723563A1 SU 894798085 A SU894798085 A SU 894798085A SU 4798085 A SU4798085 A SU 4798085A SU 1723563 A1 SU1723563 A1 SU 1723563A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
frequency
pulses
switch
Prior art date
Application number
SU894798085A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Иванович Вервейко
Анатолий Петрович Ковель
Сергей Николаевич Макарук
Юрий Семенович Шмалий
Original Assignee
Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины filed Critical Харьковское Высшее Военное Авиационное Училище Радиоэлектроники Им.Ленинского Комсомола Украины
Priority to SU894798085A priority Critical patent/SU1723563A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1723563A1 publication Critical patent/SU1723563A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  исследовани  и контрол  динамических свойств управл емых частотных устройств и систем. Целью изобретени   вл етс  повышение точности и упрощение устройства. Измеритель переходных характеристик содержит: формирователи 1,2,9 импульсов, элементы И 5,6. триггер 7, коммутатор 10. Введение элементов 4,8 задержки, блока 11 пам ти позвол ет повысить точность устройства и упростить его. 4 .ил.The invention can be used to study and control the dynamic properties of controlled frequency devices and systems. The aim of the invention is to improve the accuracy and simplification of the device. Measuring transient characteristics contains: shapers 1,2,9 pulses, elements And 5,6. the trigger 7, the switch 10. The introduction of the delay elements 4.8, the memory block 11 makes it possible to increase the accuracy of the device and simplify it. 4.

Description

ФиЈ2FiЈ2

Х|X |

го со ел ( соgo so eat

Изобретение относитс  к радиотехническим измерени м и может быть использо- вано дл  исследовани  и контрол  динамических свойств управл емых частотных устройств и систем, к которым относ тс , например, управл емые кварцевые генераторы и радиотехнические системы на их основе.The invention relates to radio measurements and can be used to study and control the dynamic properties of controlled frequency devices and systems, which include, for example, controlled quartz oscillators and radio engineering systems based on them.

Известен измеритель динамических характеристик , содержащий формирователь импульсов, делитель частоты, синхронизатор , регистратор, коммутатор, сумматор и дифференциатор.Known gauge dynamic characteristics, containing the pulse shaper, frequency divider, synchronizer, recorder, switch, adder and differentiator.

Недостатком такого технического решени   вл етс  низка  точность восстановлени  функции переходного процесса установлени  частоты.The disadvantage of this technical solution is the low accuracy of restoring the function of the transient frequency setting process.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  измеритель переходных характеристик, содержащий первый, второй и третий формирователи импульсов, N делителей, узел переключени , узел сброса, N RS-триггеров, N элементов И, два элемента ИЛИ, последовательно соединенные коммутатор и сумматор , последовательно соединенные синхронизатор и регистратор, а также две входные и одну выходную шину, котора  подключена к выходу синхронизатора, а перва  входна  шина через первый форми- роатель импульсов соединена с первыми входами делителей, выход третьего формировател  импульсов соединен с входом узла сброса и первым входом узла переключени , второй вход которого подключен к выходу первого формировател  импульсов, каждый из N выходов узла сброса подключен к второму входу соответствующего делител  и к первому входу соответствующего RS-триггера, второй вход каждого RS-триг- гера подключен к выходу соответствующего делител , первые входы элементов И подключены к выходам соответствующих RS- триггеров и соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого через второй формирователь импульсов соединен с первым входом коммутатора, выходы элементов И соединены каждый с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом коммутатора, выход сумматора подключен к второму входу регистратора, втора  входна  шина соединена с входом третьего формировател  импульсов, выход узла переключени  подключен к вторым входам элементов И.The closest in technical essence and the achieved effect is a transient response meter containing the first, second and third pulse shapers, N dividers, switching node, reset node, N RS flip-flops, N elements AND, two OR elements, serially connected switch and adder connected in series synchronizer and recorder, as well as two input and one output bus, which is connected to the output of the synchronizer, and the first input bus through the first pulse shaper is connected to the first inputs dividers, the output of the third pulse generator is connected to the input of the reset node and the first input of the switching node, the second input of which is connected to the output of the first pulse generator, each of the N outputs of the reset node is connected to the second input of the corresponding splitter and the first input of the corresponding RS trigger, the second the input of each RS-flip-flop is connected to the output of the corresponding divider, the first inputs of the AND elements are connected to the outputs of the corresponding RS-flip-flops and the corresponding inputs of the second OR element, the output of which through the second pulse shaper connected to the first input of the switch, the outputs of the elements And are each connected to the corresponding input of the first element OR whose output is connected to the second input of the switch, the output of the adder is connected to the second input of the recorder, the second input bus is connected to the input of the third pulse shaper, the output of the node The switch is connected to the second inputs of the elements I.

Недостатками известного технического решени   вл ютс  мала  точность измерений , обусловленна  значительной погрешностью квантовани , а также сложность его конструктивной реализации. The disadvantages of the known technical solution are the low accuracy of the measurements, due to the significant quantization error, as well as the complexity of its constructive implementation.

Рассмотрим алгоритм преобразовани  отклонени  периода или частоты от номинального значени  в последовательность отсчетов напр жени  при помощи известного измерител . Он протекает следующим образом.Consider an algorithm for converting a period or frequency deviation from a nominal value into a sequence of voltage readings using a known meter. It proceeds as follows.

В один и тот же момент времени из п0At the same time from n0

импульсов опорной частоты fo , следующих с периодом То , начинают формировать интервал опроса tonp - ПоТо , а из пх импульсов исследуемой частоты fx, следующих с периодом Тх, - исследуемый интервал tx hxTx.the reference frequency pulses fo following the period To begin to form the polling interval tonp - Then, and from the fx impulses of the frequency under study fx following the period Tx, the interval studied is tx hxTx.

Формируют измерительный интервал Ти ПхТх - ПоТо, который коммутирует импульсы опорной частоты.Form the measuring interval Ti PTHT - PoTo, which commutes the pulses of the reference frequency.

Количество коммутируемых импульсов NK WTo (tx-t0)/T0 преобразуют в напр жение Увых, причем каждому коммутируемому импульсу соответствует приращение напр жени  на шаг квантовани  Ли, т.е. Увых (tx-to) A U /То (ПхТх - -ПоТо1) -Ли/То .The number of switched pulses NK WTo (tx-t0) / T0 is converted into voltage Uwig, and each switched pulse corresponds to an increment of voltage per Lie quantization step, i.e. Uvih (tx-to) A U / That (PtTh - -ToTo1) -Li / To.

Точность измерени  интеррала т,и определ етс , в основном, погрешностью квантовани . Эта погрешность ограничивает разрешающую способность измерител  по периоду ЛТР или частоте Afp, котора The accuracy of the measurement of the interval t, and is determined mainly by the quantization error. This error limits the resolution of the meter over the LTE period or the frequency Afp, which

определ етс  из очевидного услови determined by the obvious condition

Увых Увых AU и с учетом соотношени Uvyh Uvyh AU and considering

Afp ЛТр|/(Тхо2 + Тхо -ЛТр1 ) (1) равна Afp fxo/(tonp fo + Т),Afp LTR | / (Tho 2 + Tr-LTR1) (1) is equal to Afp fxo / (tonp fo + T),

Сложность конструктивной реализации обусловлена необходимостью применени  многоразр дных делителей с переменным коэффициентом делени  с соответствующи- ми схемами управлени . Так, например, при tonp 1с, fo1- 100 МГц, двоично-дес тичные делители с переменным коэффициентом делени  должны иметь 32 разр да.The complexity of the design implementation is due to the need to use multi-bit dividers with a variable division factor with the appropriate control schemes. So, for example, at tonp 1c, fo1-100 MHz, binary-decimal dividers with a variable division factor should have 32 bits.

Цель изобретени  - повышение точно- сти и упрощение конструкции.The purpose of the invention is to increase accuracy and simplify the design.

Цель достигаетс  тем, что усовершенствуетс  измеритель переходных характеристик , содержащий три формировател  импульсов, два элемента И, триггер, комму- татор, индикатор, синхронизатор, две входные и одну выходную шины,причем перва  и втора  входные шины соединены с входами соответственно первого и второго формирователей импульсов, вход синх ро- низации индикатора соединен с выходом синхронизатора и с выходной шиной.The goal is achieved by improving the transient response meter, comprising three pulse drivers, two AND elements, a trigger, a switch, an indicator, a synchronizer, two input and one output buses, with the first and second input buses connected to the inputs of the first and second drivers pulses, the indicator sync input is connected to the synchronizer output and to the output bus.

Отличительными существенными признаками измерител  переходных характеристик  вл ютс  два элемента задержки иDistinctive essential features of the transient meter are two delay elements and

блок пам ти, выход первого формировател  импульсов подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход второго формировател  импульсов подключен к второму входу первого элемента И и через первый элемент задержки - к второму входу второго элемента И, выходом соединенного с R-входом триггера, S-вход которого подключен к выходу первого элемента И и к счетному входу коммутатора, инверсный выход триггера подключен к входу третьего формировател  импульсов, выход которого подключен к управл ющему входу блока пам ти и через второй элемент задержки - к входу установки коммутатора, а выход коммутатора подключен к информационному входу блока пам ти, выходом соединенного с информационным входом индикатора.the memory unit, the output of the first pulse generator is connected to the first inputs of the first and second And elements, the output of the second pulse shaper is connected to the second input of the first element And, and through the first delay element to the second input of the second element And, the output connected to the R input of the trigger, The S input of which is connected to the output of the first element I and to the counting input of the switch, the inverse output of the trigger is connected to the input of the third pulse generator, the output of which is connected to the control input of the memory unit and through the second The delay element is connected to the switch installation input, and the switch output is connected to the information input of the memory unit connected to the information input of the indicator.

За витель не обнаружил технических решений, имеющих сходные признаки с признаками, отличающими за вл емое решение от прототипа, а следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличи ми.The applicant did not find technical solutions that have similar features with features that distinguish the proposed solution from the prototype, and, therefore, the proposed technical solution has significant differences.

Дл  доказательства достижени  цели изобретени  рассмотрим процесс преобразовани  отклонени  периода или частоты от номинального значени  в последовательность отсчетов напр жени , который протекает следующим образом.To prove the achievement of the objective of the invention, consider the process of converting a period or frequency deviation from a nominal value into a sequence of voltage readings, which proceeds as follows.

Из импульсов исследуемой частоты fx формируют последовательность исследуемых импульсов калиброванной длительности Ti (фиг.Ча).From the pulses of the studied frequency fx form a sequence of the studied pulses of a calibrated duration of Ti (fig.Cha).

Из импульсов опорной частоты fo. значение которой должно удовлетвор ть условиюOf the reference frequency pulses fo. the value of which must satisfy the condition

f0 fxo+ Afy,(2)f0 fxo + Afy, (2)

где fxo - номинальное (начальное) значение исследуемой частоты;where fxo is the nominal (initial) value of the frequency under study;

/ Afy - требуемое значение частоты ус- реднени ,/ Afy - the required value of the averaging frequency,

формуют последовательность опорных импульсов калиброванной длительности Т0 (фиг.1в). . ... -..form a sequence of reference pulses of a calibrated duration T0 (figv). . ... - ..

Осуществл ют логическое умножение сформированных последовательностей исследуемых и опорных импульсов. В результате этого и при выполнении услови Logical multiplication of the formed sequences of the studied and reference pulses is carried out. As a result of this and under the condition

(Го+п) А Т.(3)(Go + p) A T. (3)

где А Т (Тх-То) (fo-fx)/fxfo - разность периодов следовани  исследуемых Тх и опорных Т0 импульсов, образуютс  пакеты импульсов совпадений (фиг. 1с). Количество импульсов в пакете определ етс  соотношением. N (r0+n)--fx -foAfo-fx). (4)where A T (Tx-To) (fo-fx) / fxfo is the difference in the follow-up periods of the studied Tx and reference T0 pulses, a packet of coincidence pulses are formed (Fig. 1c). The number of pulses in a packet is determined by the ratio. N (r0 + n) - fx -foAfo-fx). (four)

Пусть исследуема  частота измен етс  по законуLet the frequency under investigation vary according to the law

fx fxo±Afx,(5)fx fxo ± Afx, (5)

где Afx - девиаци  частоты, подлежаща  измерению, тогда выражение (4) с учетом (2), (5) преобразуетс  к видуwhere Afx is the frequency deviation to be measured, then expression (4) with regard to (2), (5) is converted to

N (га. + п) (fxo ± Afx) (fxo + Afy) / / (Afy ± Afx).(6)N (ha. + N) (fxo ± Afx) (fxo + Afy) / / (Afy ± Afx). (6)

Измерители переходных характеристик дл  повышени  их разрешающей способности обычно используют с компараторами частотными , например типа 47-12, выходна  частота которых имеет стандартное значение 1 МГц. Требуемые частоты усреднени  не превышают дес тков-сотен герц, т.е. можно утверждать, что fxo Afx. fxo Afy.Transient meters to increase their resolution are usually used with frequency comparators, for example, type 47-12, the output frequency of which has a standard value of 1 MHz. The required frequencies of averaging do not exceed tens of hundreds of hertz, i.e. it can be argued that fxo afx. fxo afy.

Поэтому с целью упрощени  математических выкладок выражение (6) представим в видеTherefore, in order to simplify the mathematical calculations, the expression (6) is represented as

N (Г0 + П) fxb/(Afy + Afx) , (7)N (G0 + P) fxb / (Afy + Afx), (7)

2020

откудаfrom where

Afy±Afx(r0+ri) -fxo2/N, (8)Afy ± Afx (r0 + ri) -fxo2 / N, (8)

илиor

IW-Uo/N,Iw-uo / n,

(9)(9)

гдеWhere

ивых К (Afy ± Afx); U0 K v(r0 -ЬП) -fxo2; К-коэффициент пропорциональности, учитывающий преобразование девиации частоты в напр жение.Willow K (Afy ± Afx); U0 K v (r0 -Lp) -fxo2; K-coefficient of proportionality, taking into account the conversion of frequency deviation to voltage.

Дл  сравнени  метрологических характеристик прототипа и за вл емого измерител , оценим основные составл ющие погрешности последнего; погрешности, обусловленные квантованием, помехами на входе, нестабильност ми образцовой частоты , длительностей калиброванных импульсов , порогов формирователей и характеристик поступающих на их входы сигналов. Погрешность измерени  переход- ного процесса оцениваетс  по одной его реализации. Поэтому эта погрешность определ етс  как сумма максимальных значений всех составл ющих.To compare the metrological characteristics of the prototype and the gauge in question, let us evaluate the main components of the error of the latter; errors due to quantization, noise at the input, instabilities of the reference frequency, durations of calibrated pulses, thresholds of drivers, and characteristics of signals arriving at their inputs. The measurement error of the transient is estimated by its single implementation. Therefore, this error is defined as the sum of the maximum values of all components.

Рассмотрим эти составл ющие. 1. Погрешность от квантовани . Она обусловлена случайным характером расположени  переднего фронта импульса измер емой частоты относительно переднего фронта импульса опорной частоты и, как у любого цифрового прибора, равнаConsider these components. 1. The error of quantization. It is due to the random nature of the location of the leading edge of the pulse of the measured frequency relative to the leading edge of the pulse of the reference frequency and, as with any digital device, is equal to

ДМкв ±1.(Ю)DMQ ± 1. (S)

Абсолютное значение погрешности квантовани  по частоте находим из услови The absolute value of the quantization error in frequency is found from the condition

N , котора  с учетом (5), (7) равнаN, which in view of (5), (7) is equal to

(r0+n)-fL+Afy. (11) 2. Погрешность из-за помех на входе. Она возникает вследствие разброса за счет действи  помех моментов срабатывани  Ate(r0 + n) -fL + Afy. (11) 2. Error due to interference at the input. It arises due to the spread due to the interference of the Ate trigger points.

порогового устройства при формировании импульсов калиброванной длительности и может быть записана в видеthreshold device in the formation of pulses of a calibrated duration and can be written as

Ate- ДЦ, 1/(2 V5.jr-f.. U), v где AUn1 - напр жение помех на входе измерител .Ate-DC, 1 / (2 V5.jr-f .. U), v where AUn1 is the noise voltage at the input of the meter.

За врем  существовани  пакета совпадений центр каждого из импульсов пакета равномерно перемещаетс  относительно центров, например, калиброванных импульсов исследуемой частоты с шагом в r/N Г0 А ту/(тъ + П) fxo2, (12)During the lifetime of the coincidence packet, the center of each of the pulses of the packet moves uniformly with respect to the centers, for example, the calibrated pulses of the frequency under investigation, in increments of r / N G0 A tu / (m + P) fxo2, (12)

Поэтому погрешность из-за помех на входе, выраженную в коде, можно записать в видеTherefore, the error due to noise at the input, expressed in code, can be written as

Лм - At{ - )-fxo v. AN - -2vT .f tb-Afy-XLm - At {-) -fxo v. AN - -2vT .f tb-Afy-X

даYes

UU

(13)(13)

В качестве источника опорной частоты используют стандарт или синтезатор частоты , поэтому можно утверждать, чтоAs a source of reference frequency using a standard or frequency synthesizer, therefore, it can be argued that

A Un /U x Д Unl/U o и, следовательно ,A Un / U x D Unl / U o and, therefore,

. . (14). . (14)

3. Погрешность из-за кратковременной нестабильности частоты. В процессе измерени  опорна  частота считаетс  посто нной , поэтому любое ее изменение приводит к погрешности измерени  исследуемой частоты . Эта погрешность может быть записана в виде3. Error due to short-term frequency instability. During the measurement process, the reference frequency is considered constant, so any change in it leads to an error in the measurement of the frequency under study. This error can be written as

Д Мкнч а f0/A fp а f0 (r0 + TI) XD Max and f0 / A fp and f0 (r0 + TI) X

xfxoz+ Afyl/Afy ixfxoz + afyl / afy i

(15)(15)

где а - относительное значение кратковременной нестабильности частоты.where a is the relative value of short-term frequency instability.

4.Погрешность из-за нестабильности длительностей калиброванных импульсов. Она обусловлена изменением длительностей калиброванных импульсов в процессе измерений и равна4. Error due to instability durations of calibrated pulses. It is due to the change in the duration of the calibrated pulses in the measurement process and is equal to

A N (оо г0 + а n)/0 (OQ г0 + «1 п)хA N (оо г0 + а n) / 0 (OQ г0 + «1 п) х

х(То+П).ТХо/(Го Afy),(16)x (To + P). THO / (Go Afy), (16)

где Оа,а - относительное значение неста- бильностей длительностей соответственно опорных и исследуемых импульсов.where Oa, a is the relative value of the instability of the durations of the reference and test pulses, respectively.

5.Погрешность из-за стабильностей порогов срабатывани  и характеристик входного сигнала. Момент срабатывани  порогового устройства tcp определ етс  из услови 5. The error due to the stability of the thresholds and the characteristics of the input signal. The trigger time of the threshold device tcp is determined from the condition

Un Um sin (2 л: f tcp). где Un - номинальное значение напр жени  срабатывани ;Un Um sin (2 L: f tcp). where Un is the nominal value of the tripping voltage;

Um максимальное значение входного напр жени , и равенUm is the maximum value of the input voltage, and is equal to

tcp arcsin(Un/Um)/(2 тгг), а его максимальна  нестабильность Atcp (AUn+ Un -AUm/Urn)/tcp arcsin (Un / Um) / (2 tgg), and its maximum instability is Atcp (AUn + Un -AUm / Urn) /

/(2ttfVUm2-Un2)./ (2ttfVUm2-Un2).

Эта погрешность, выраженна  в коде, равнаThis error, expressed in code, is equal to

дмс-AJЈ DMS-AJЈ

(Г0 +П) -fxo(T0 + P) -fxo

66

XX

ajrfroAfy.Vu.uajrfroAfy.Vu.u

х(ди +x (di +

Un -AUmx Um } Un -AUmx Um}

(17)(17)

5five

Поскольку A Umx A Umo, так как стабилизаци  частоты невозможна без стабилизации амплитуды, то можно считать, что ДМсх .(18)Since A Umx A Umo, since frequency stabilization is impossible without amplitude stabilization, we can assume that DMh. (18)

0. Проведем оценку всех составл ющих погрешности на конкретном примере.0. We will evaluate all the components of the error on a specific example.

Пусть Т0 TI f0 1001000 Гц; fxo 1000000 Гц; Afy 1000 Гц; Дип /и Ю 4; «1 10 3; Un В; Um 2B;AUm 102Let T0 TI f0 1001000 Hz; fxo 1,000,000 Hz; Afy 1000 Hz; Deep / and Yu 4; “1 10 3; Un B; Um 2B; AUm 102

Оо 10Oo 10

v3v3

-10 3; а 10 8;-10 3; a 10 8;

5 -0.005 В; AUn .10 В.5-0.005 V; AUn .10 V.

Тогда в.соответствии с (13)-(18) ANnx Then in accordance with (13) - (18) ANnx

0,2; Д Мкнч 2. A Ntf 0,2; Д Мсх 0,15.0.2; D McNich 2. A Ntf 0.2; D MCh 0.15.

Анализ полученных результатов по0 казывает, что погрешность квантовани  значительно превышает остальные составл ющие , которые к тому же могут быть уменьшены ужесточением требований к параметрам входных сигналов и отдельных уз5 лов измерител . Поэтому можно считать, что разрешающую способность измерител  ограничивает в основном погрешность квантовани .An analysis of the results obtained shows that the quantization error significantly exceeds the other components, which, in addition, can be reduced by stricter requirements for the parameters of input signals and individual meter nodes. Therefore, we can assume that the resolution of the meter basically limits the quantization error.

Сравнение результатов расчета по со0 отношени м (1) и (11) показывает, что при прочих равных услови х за вл емый измеритель имеет в 20 раз большую разрешающую способность (при f0 10 МГц, т.е. при построении измерителей, например, наComparison of the calculation results for the co-relations (1) and (11) shows that, all other things being equal, the proposed meter has a 20 times higher resolution (for f0 10 MHz, i.e., when constructing meters, for example,

5 микросхемах 155 серии).5 chips 155 series).

Таким образом, в за вл емом измерителе отклонение периода или частоты от номи- нального значени  преобразуетс  в последовательность отсчетов напр жени Thus, in the inventive meter, the period or frequency deviation from the nominal value is converted into a sequence of voltage readings.

0 (фиг.Тр, фиг.4), следующих с заданной частотой усреднени . Повышение точности достигаетс  увеличением разрешающей способности.0 (Fig. Tr, Fig. 4), following with a predetermined averaging frequency. Increased accuracy is achieved by increasing the resolution.

На фиг.1 приведены временные диаг5 раммы, по сн ющие процесс преобразовани  девиации периода или частоты в последовательность отсчетов напр жени ; на фиг.2 приведена функциональна  схема за вл емого измерител ; на фиг.З приведена функциональна  схема ЦАП; на фиг.4Figure 1 shows time diagrams explaining the process of converting a period or frequency deviation into a sequence of voltage readings; figure 2 shows the functional diagram of the claimed meter; on fig.Z shows the functional diagram of the DAC; figure 4

приведена восстановленна  временна  функци  частотно-переходного процесса.shows the restored time function of the frequency transition process.

Измеритель переходных характеристик содержит первый 1 и второй 2 формирователи импульсов, синхронизатор 3, первый элемент 4 задержки, первый 5 и второй б элементы И. триггер 7, второй элемент 8 задержки, третий формирователь 9 импульсов , коммутатор 10, блок 11 пам ти, индикатор 12, первую 13 и вторую 14 входные шины и выходную шину 15.The transient response meter contains the first 1 and second 2 pulse shapers, the synchronizer 3, the first delay element 4, the first 5 and the second b elements I. trigger 7, the second delay element 8, the third driver 9 pulses, switch 10, memory block 11, indicator 12, the first 13 and the second 14 input tires and the output bus 15.

В предлагаемом измерителе элементы соединены следующим образом.In the proposed meter elements are connected as follows.

Выход второго формировател  2 импульсов подключен к входу первого элемента 4 задержки и к второму входу первого элемента И 5, первый вход которого соединен с выходом первого формировател  1 импульсов и с первым входом второго элемента И 6, второй вход которого подключен к выходу первого элемента 4 задержки, S- и R-входы триггера 7 подключены к выходам соответственно первого 5 и второго 6 элементов И, вход второго элемента 8 задержки соединен с выходом третьего формировател  9 импульсов, инверсный выход триггера 7 соединен с входом третьего формировател  9 импульсов, счетный вход и вход установки коммутатора 10 соединены с выходами соответственно первого элемента И 5 и второго элемента 8 задержки, управл ющий и информационный входы блока 11 пам ти соединены с выходами соответственно третьего формировател  9 импульсов и коммутатора 10, управл ющий и информационные входы индикатора 1.2 подключены к выходам соответственно синхронизатора 3 и блока 11 пам ти, перва  13 и втора  14 входные шины соединены с входами соответственно первого 1 и второго 2 формирователей импульсов, выходна  шина 15 соединена с выходом синхронизатора 3.The output of the second pulse driver 2 is connected to the input of the first delay element 4 and to the second input of the first element 5, the first input of which is connected to the output of the first pulse generator 1 and to the first input of the second element 6, the second input of which is connected to the output of the first delay element 4 , S- and R-inputs of the trigger 7 are connected to the outputs of the first 5 and second 6 elements, respectively; And the input of the second delay element 8 is connected to the output of the third pulse generator 9; the inverse output of the trigger 7 is connected to the input of the third form The puller 9 pulses, the counting input and the installation input of the switch 10 are connected to the outputs of the first element 5 and the second delay element 8 respectively, the control and information inputs of the memory unit 11 are connected to the outputs of the third pulse generator 9 and the switch 10 respectively, the control and information the indicator 1.2 inputs are connected to the outputs of the synchronizer 3 and the memory block 11, the first 13 and the second 14 input buses are connected to the inputs of the first 1 and second 2 pulse formers, and the output bus, respectively 15 connected to the output 3 of the synchronizer.

Индикатор 12, как вариант, содержит цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16 и осциллограф 17.Indicator 12, as an option, contains a digital-to-analog converter (D / A converter) 16 and an oscilloscope 17.

ЦАП 16 (фиг.З) содержит стабилитрон 18, резисторы 19-21, полевые транзисторы 22, операционный усилитель 23 и резистор 24.The DAC 16 (FIG. 3) contains a zener diode 18, resistors 19-21, field effect transistors 22, an operational amplifier 23, and a resistor 24.

Предлагаемый измеритель переходных характеристик работает следующим образом .The proposed gauge of transient characteristics works as follows.

Перед началом проведени  измерений рассчиты вают с учетом соотношени  (3) длительности калиброванных импульсов исследуемой и опорной частот. Настраивают на эти длительности соответственно первый 1 и второй 2 формирователи импульсов. Значение опорной частоты должно удовлетвор ть величине, рассчитанной по выражению (2). Временные задержки первого 4 t3i и второго 8 t32 элементов задержки должны удовлетвор ть следующим соотношени м:Before starting the measurements, they are calculated taking into account the relation (3) of the duration of the calibrated pulses of the test and reference frequencies. Adjust on these durations, respectively, the first 1 and second 2 pulse shapers. The value of the reference frequency must satisfy the value calculated by expression (2). The time delays of the first 4 t3i and second 8 t32 delay elements should satisfy the following relations:

5Х31 «То/2; Т32 «(1,5-2) -Тзап,5Х31 “That / 2; T32 "(1,5-2) -Tzap,

где taan - врем  записи информации в блок 11 пам ти.where taan is the time of recording information in memory block 11.

Импульсы исследуемой fx и опорной f0 частоте первой 13 и второй 14 входных шинThe pulses of the investigated fx and the reference f0 frequency of the first 13 and second 14 input tires

0 поступают на входы соответственно первого 1 и второго 2 формирователей импульсов. На выходах последних формируютс  последовательности исследуемых импульсов калиброванной длительности ri (фиг.1а) м0 arrive at the inputs of the first 1 and second 2 pulse shapers, respectively. At the outputs of the latter, sequences of the studied pulses of calibrated duration ri (Fig. La) are formed.

5 опорных импульсов калиброванной длительности Т0 (фиг. 1 в) соответственно. Эти последовательности подаютс  на входы первого элемента И 5, на выходе которого образуютс  основные пакеты импульсов5 reference pulses of calibrated duration T0 (Fig. 1c), respectively. These sequences are fed to the inputs of the first element AND 5, at the output of which the main pulse packets are formed.

0 совпадений (фигЛо1). Количество импульсов в пакете равно 7, оно подсчитываетс  коммутатором 10 (фиг. 1d,n).0 matches (figLo1). The number of pulses in a packet is 7, it is counted by switch 10 (Fig. 1d, n).

Последовательность опорных импульсов задерживаетс  на временной интервалThe sequence of reference pulses is delayed by a time interval.

5 тэт (фиг.1с) и совместно с последовательностью исследуемых импульсов подаетс  на второй элемент И 6. На выходе последнего образуютс  вспомогательные пакеты импульсов совпадений, которые задержаны5 Tet (Fig. 1c) and, together with the sequence of the pulses under study, are fed to the second element 6. At the output of the latter, auxiliary packets of coincidence pulses are formed, which are delayed

0 относительно соответствующих основных пакетов на временной интервал 1/2 Afy (фиг. 1е). По первым.импульсам основных пакетов триггер 7 устанавливаетс  в единичное состо ние, по первым импульсам0 relative to the respective main packets in the time interval 1/2 Afy (Fig. 1e). According to the first impulses of the main packets, the trigger 7 is set to one state, according to the first impulses

5 вспомогательных пакетов - в нулевое. Третьим формирователем 9 импульсов по переднему фронту сигнала на инверсном выходе триггера 7 формируетс  короткий импульс (фиг. 11), который переписывает в5 auxiliary packages - in zero. The third driver 9 pulses on the leading edge of the signal at the inverse output of the trigger 7 forms a short pulse (Fig. 11), which rewrites in

0 блок 11 пам ти информацию с выхода коммутатора 10 и через временной интервал t32 устанавливает последний в исходное состо ние . В дальнейшем коммутатор 10 подсчитывает количество импульсов в очередном0, the memory block 11 information from the output of the switch 10 and, at a time interval t32, sets the latter to the initial state. Further, the switch 10 counts the number of pulses in the next

5 основном пакете совпадений.5 main packet matches.

Информаци  с выхода блока 11 пам ти поступает на индикатор 12 дл  визуализации (фиг.Чд),Information from the output of the memory block 11 is supplied to the indicator 12 for visualization (Fig. Chd),

Синхронизатор 3 осуществл ет синхро0 низацию начала работы измерител  с временем подачи испытательного воздействи  на исследуемый объект.The synchronizer 3 synchronizes the start of operation of the meter with the time required to apply a test action on the object under study.

Работа отдельных сложных узлов измерител .The work of individual complex nodes meter.

5 Первый 1 и второй 2 формирователи импульсов .5 First 1 and second 2 pulse shapers.

Эти формирователи импульсов могут быть построены на умножител х частоты с последующим выделением определенногоThese pulse shapers can be built on frequency multipliers, followed by extracting a certain

количества периодов исследуемой или опорной частоты. В этом случае нестабильность длительности импульсов частоты fo определ етс , в основном, кратковременной нестабильностью частоты источника опорного сигнала. А нестабильность длительности импульса частоты fx не будет более , так как при применении компаратора частотного, например типа 47-12, отклонение на его выходе частоты от номинального значени , равного 1000000 Гц, не должно превышать 1000 Гц. (Е32.721.10710. Компаратор частотный 47- 12. Техническое описание и инструкци  по эксплуатации).the number of periods of the studied or reference frequency. In this case, the instability of the pulse duration of the frequency fo is determined mainly by the short-term frequency instability of the reference source. And the instability of the pulse duration of the frequency fx will not be more, since when using a frequency comparator, such as type 47-12, the deviation at its frequency output from the nominal value equal to 1,000,000 Hz should not exceed 1000 Hz. (E32.721.10710. Frequency comparator 47-12. Technical description and operating instructions).

ЦАП 16.DAC 16.

Резистор 19 и стабилитрон 18 обеспечивают получение значени  Оо (9), Управл емый делитель, состо щий из резисторов 20 и RJ; (резисторы 21 и полевые транзисторы 22), формирует требуемый закон изменени  выходного напр жени . Так, когда на одном из вторых входов присутствует высокий потенциал , то соответствующий полевой тран- : зистор 22 открыт и резистор подключен к общей шине. При низком потенциале транзистор 22 закрыт и резистор отключен. И если номиналы резисторов, подключаемых к общей шине, соответствуют р ду R/20, R/21, R/22. ..., R/2n, то состо ние вторых входов можно рассматривать как двоичное число. В этом случаеResistor 19 and zener diode 18 provide the value of Oo (9), the controlled divider consisting of resistors 20 and RJ; (resistors 21 and field-effect transistors 22) form the required law for changing the output voltage. So, when a high potential is present at one of the second inputs, the corresponding field-effect transistor: resistor 22 is open and the resistor is connected to the common bus. At low potential, the transistor 22 is closed and the resistor is disconnected. And if the ratings of the resistors connected to the common bus, correspond to the number of R / 20, R / 21, R / 22. ..., R / 2n, then the state of the second inputs can be considered as a binary number. In this case

R "

1one

2°/R + 21/R -Ь + ... + 2n/R R R2 ° / R + 21 / R –Ь + ... + 2n / R R R

2°+21+22-f. ..+2 NBX 2 ° + 21 + 22-f. .. + 2 NBX

где Nex двоичное число, поступающее на вход ЦАП 16.where Nex is the binary number that comes in at the input of the DAC 16.

Коэффициент передачи управл емого делител , подключенного к неинвертирующему входу операционного усилител  23, равенThe transmission coefficient of the controlled divider connected to the non-inverting input of the operational amplifier 23 is equal to

. KM R/(R+ )-1/(1+ Nex), На операционном усилителе 23 и резисторе 24 собран повторитель напр жени , исключающий вли ние входных цепей осциллографа 17 на коэффициент передачи управл емого делител . Выходное напр жение ЦАП 16 равно. KM R / (R +) -1 / (1+ Nex), A voltage repeater is assembled at the operational amplifier 23 and resistor 24, eliminating the influence of the input circuits of the oscilloscope 17 on the gain ratio of the controlled divider. The output voltage of the DAC 16 is equal to

ивых Ки-ио и0/(1 + NBX).(19)Willows Ki-io i0 / (1 + NBX). (19)

И если входной код ЦАП 16 равен Nex М-1, что обеспечиваетс , например, установкой выходным импульсом второго элемента 8 задержки коммутатора 10 вAnd if the input code of the D / A converter 16 is equal to Nex M-1, which is ensured, for example, by setting the output pulse of the second element 8 of the switch delay 10 V

единичное состо ние по выходам, то выражение (19) соответствует требуемому (9).unit state at the outputs, then the expression (19) corresponds to the required one (9).

По сравнению с прототипом за вл емый измеритель переходных характеристик имеет следующие преимущества:Compared with the prototype, the claimed transient response meter has the following advantages:

более высокую точность, обусловленную повышением разрешающей способности измерител , последнее обсто тельство при одинаковых требовани х к разрешающей способности позвол ет получить большее количество отсчетов напр жени  на участке переходного процесса установлени  частоты:a higher accuracy due to an increase in the resolution of the meter, the latter, with the same resolution requirements, allows one to obtain a greater number of voltage readings in the transient frequency setting section:

упрощение конструктивной реализации , что обусловлено отсутствием в составеsimplified constructive implementation, due to the lack of

измерител  многоразр дных делителей сmulti-digit divider with

соответствующими схемами управлени .appropriate control schemes.

Предлагаемый измеритель частотных переходных характеристик может быть использован в автоматизированных системахThe proposed meter frequency transient characteristics can be used in automated systems

и комплексах дл  испытаний управл емых кварцевых автогенераторов и радиотехнических систем на их основе, а также автономно и в виде измерительного прибора. Форм у л а изобретени and complexes for testing controlled quartz oscillators and radio engineering systems based on them, as well as autonomously and as a measuring device. Formula inventions

Измеритель переходных характеристик , содержащий первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй, элементы И, триггер, синхронизатор, индикатор , коммутатор, отличающийс  тем,A transient response meter comprising first, second, and third pulse drivers, first and second, AND elements, trigger, synchronizer, indicator, switch, characterized in

что, с целью повышени  точности и упрощени  устройства, в него введены первый и второй элементы задержки, блок пам ти, выход первого формировател  соединен с первыми входами первого и второго элементов И. выход второго формировател  соединен с вторым входом первого элемента И. а через первый элемент задержки - с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера , вход установки которого соединен с выходом первого элемента И и счетным входом коммутатора, инверсный выход триггера соединен через третий формирователь импульсов с управл ющим входом блока пам ти, а через второй элемент задержки - с входом установки коммутатора, выход которого соединен с информационным входом индикатора, выход синхронизатора соединен с входом индикатора.that, in order to increase the accuracy and simplify the device, the first and second delay elements, the memory block, the output of the first driver are connected to the first inputs of the first and second elements I. The output of the second driver is connected to the second input of the first element I. the delay element - with the second input of the second element And, the output of which is connected to the reset input of the trigger, the installation input of which is connected to the output of the first element And and the counting input of the switch; the inverse output of the trigger is connected through the third form The pulse generator with the control input of the memory unit, and through the second delay element - with the installation input of the switch, the output of which is connected to the information input of the indicator, the output of the synchronizer is connected to the input of the indicator.

п п п п пp p p p p p

1 П Г1 P G

-- -y-Wrb- - - Чъ In. п п п trTi п п п п п „ п 1 Н гГп п п п п п п п„   - -y-Wrb- - - Ch In. p p p p trTi p p p p p „p 1 N gGp p p p p p p p p

Л L

И П П П П JIЛAnd P P P P JIL

ТхTx

1 П Г1 P G

Јl.Јl.

Чъ In. Л   Ch In. L

гиgi

UU

JMJm

-уА/-yA /

АBUT

гg

/7/ 7

ff

п пpn

vv

-)JL-) JL

-jfr- .7-jfr- .7

Фиъ.ЗFi.Z

Фиг ЛFIG L

Claims (1)

Форму ла изобретенияClaim Измеритель переходных характеристик, содержащий первый, второй и третий формирователи импульсов, первый и второй, элементы И, триггер, синхронизатор, индикатор, коммутатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, в него введены первый и второй элементы задержки, блок памяти, выход первого формирователя соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход второго формирователя соединен с вторым входом первого элемента И, а через первый элемент задержки - с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с входом сброса триггера, вход установки которого соединен с выходом первого элемента И и счетным входом коммутатора, инверсный выход триггера соединен через третий формирователь импульсов с управляющим входом блока памяти, а через второй элемент задержки с входом установки коммутатора, выход которого соединен с информационным входом индикатора, выход синхронизатора соединен с входом индикатора. 1723563The transient response meter containing the first, second and third pulse shapers, the first and second, AND elements, trigger, synchronizer, indicator, switch, characterized in that, in order to improve accuracy and simplify the device, the first and second delay elements are introduced into it, a memory unit, the output of the first driver is connected to the first inputs of the first and second elements And, the output of the second driver is connected to the second input of the first element And, and through the first delay element to the second input of the second element And, the output to otorogo connected to the trigger reset input, the installation input of which is connected to the output of the first element And and the counting input of the switch, the inverse trigger output is connected through the third pulse shaper to the control input of the memory unit, and through the second delay element to the installation input of the switch, the output of which is connected to the information indicator input, the synchronizer output is connected to the indicator input. 1723563
SU894798085A 1989-12-08 1989-12-08 Meter of transient characteristics SU1723563A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894798085A SU1723563A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Meter of transient characteristics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894798085A SU1723563A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Meter of transient characteristics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1723563A1 true SU1723563A1 (en) 1992-03-30

Family

ID=21499738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894798085A SU1723563A1 (en) 1989-12-08 1989-12-08 Meter of transient characteristics

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1723563A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 847282, кл. 6 05 В 23/02, 1979. Авторское свидетельство СССР № 1287120, кл. G 05 В 23/02. 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5367200A (en) Method and apparatus for measuring the duty cycle of a digital signal
US7778319B2 (en) Jitter measuring apparatus, jitter measuring method and test apparatus
US20070118314A1 (en) Jitter measuring apparatus, jitter measuring method and test apparatus background of the invention
SU1723563A1 (en) Meter of transient characteristics
RU2617172C1 (en) Precision digital cymometer
US20240142503A1 (en) Circuit for determining the frequency of a signal
CA2134310A1 (en) Wideband digital peak detector
SU748293A1 (en) Meter of dynamic parameters of quartz resonators
SU1247802A1 (en) Installation for calibration checking of analog-to-digital converters
SU1499512A1 (en) Device for measuring phase fluctations
RU2099865C1 (en) Method for measuring of time intervals
SU1272271A1 (en) Digital spectrum analyzer
SU1093990A1 (en) Automatic phase increment calibrator
RU1827641C (en) Portable device for transfer of phase-angle unit
SU1190294A1 (en) Apparatus for measuring phase shift
SU1185621A1 (en) Device for measuring phase jitter in regenerators of digital transmission system
SU1529149A1 (en) Apparatus for automatic measuring of amplitude-frequency characteristics
SU1358093A1 (en) Stochastic voltage converter
SU1474567A1 (en) Method and apparatus for checking measuring comparators
SU1298679A1 (en) Digital spectrum analyzer
SU1626177A1 (en) Harmonic signal frequency meter
SU798622A1 (en) Digital phase meter
SU1688419A1 (en) Device for measuring phase-frequency characteristic of communication channel
SU966621A1 (en) Device for determining phase fluctuation standard deviation
SU752185A1 (en) Phase measuring device