SU1725180A2 - Meter of total time of delay - Google Patents

Meter of total time of delay Download PDF

Info

Publication number
SU1725180A2
SU1725180A2 SU904776827A SU4776827A SU1725180A2 SU 1725180 A2 SU1725180 A2 SU 1725180A2 SU 904776827 A SU904776827 A SU 904776827A SU 4776827 A SU4776827 A SU 4776827A SU 1725180 A2 SU1725180 A2 SU 1725180A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
phase
meter
signal
Prior art date
Application number
SU904776827A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Глинченко
Original Assignee
Красноярский Политехнический Институт
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 Красноярский Политехнический Институт filed Critical Красноярский Политехнический Институт
Priority to SU904776827A priority Critical patent/SU1725180A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1725180A2 publication Critical patent/SU1725180A2/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Unknown Time Intervals (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  частотных характеристик группового времени запаздывани  радиоустройств . Цель изобретени  - повышени  точности измерени . Устройство содержит дискретно-перестраиваемый генератор 1, двухфазный генератор 2, модул тор 3, клеммы 4 и 5 исследуемого объекта, коммутатор 6, аттенюатор 7, усилитель 8, детектор 9, АЦП 10, фазометр 11, генератор 12 импульсов , формирователь 13 импульсов, синтезатор 14 тактовой частоты, регистры 15 и 16 данных, регистры 17-22 управлени , системную магистраль 23, блок 24 отображени , регистр 25 панели управлени  и микропроцессорный блок 26. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.The invention relates to a radio metering technique and can be used to measure the frequency characteristics of a group time delay of radio devices. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. The device contains a discretely tunable generator 1, two-phase generator 2, modulator 3, terminals 4 and 5 of the object under study, switch 6, attenuator 7, amplifier 8, detector 9, ADC 10, phase meter 11, generator 12 pulses, driver 13 pulses, synthesizer 14 clock frequencies, data registers 15 and 16, control registers 17-22, system backbone 23, display unit 24, control panel register 25 and microprocessor unit 26. 2 Cp. f-ly, 5 ill.

Description

слcl

сwith

VJ ьоVJ o

(Л 00(L 00

оabout

fOfO

Изобретение относитс  к области радиоизмерений , может быть использовано дл  измерени  группового времени запаздывани  (ГВЗ) радиоустройств и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. № 1555697.The invention relates to the field of radio measurements, can be used to measure the group delay time (RMS) of radio devices and is an improvement to the invention by the author. No. 1555697.

Известен измеритель группового времени запаздывани .A known group delay meter is known.

Недостатками известного измерител   вл ютс  повышенное значение одной из составл ющих случайной погрешности измерени , определ емой погрешностью квантовани  фазометра с врем импульс- ным преобразованием при произвольных соотношени х частот квантовани  и сигна- ла на его входах, а также наличие погрешности , вносимой двухфазным генератором и завис щей от задаваемого фазового сдвига .The disadvantages of the known meter are the increased value of one of the components of the random measurement error, determined by the quantization error of the phase meter with the pulse conversion at arbitrary ratios of the quantization frequencies and the signal at its inputs, as well as the presence of the error introduced by the two-phase generator and depends from the specified phase shift.

Целью изобретени   вл етс  повыше- ние точности измерени .The aim of the invention is to increase the measurement accuracy.

На фиг.1 приведена структурна  схема измерител ; на фиг.2 - схема синтезатора тактовой частоты; на фиг.З - структурна  схема фазометра; на фиг.4 - структурна  схема блока формировани  измерительного цикла; на фиг.5 - временные диаграммы их работы (фиг.5).Figure 1 shows the structural diagram of the meter; figure 2 - diagram of the synthesizer clock frequency; on fig.Z - structural diagram of the phase meter; Fig. 4 is a block diagram of a measuring cycle shaping unit; figure 5 - timing charts of their work (figure 5).

Измеритель ГВЗ (фиг.1) содержит дискретно-перестраиваемый генератор 1 и двух- фазный генератор 2 с подключенным к ним модул тором 3, который выходом соединен с входной 4 клеммой исследуемого объекта, выходна  клемма 5 которого соединена с первым входом коммутатора б, соединенно- го вторым входом с входной клеммой 4 исследуемого объекта, а выходом через последовательно соединенные аттенюатор 7 и усилитель 8 - с детектором 9, к выходу которого подключены аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10 и фазометр 11, который соединен также с генератором 12 импульсов и вторым выходом двухфазного генератора 2, который через формирователь 13 импульсов соединен с входом пуска АЦП 10, синтезатор 14 тактовой частоты, вход и выход которого соединены соответственно с входом генератора 12 импульсов и тактовым входом двухфазного генератора 2, регистры 15 и 16 данных, соединенные входами соответственно с выходами АЦП 10 и фазометра 11, регистры 17-22 управлени , соединенные выходами соответственно с управл ющими входами дискретно- перестраиваемого генератора 1, двухфазного генератора 2, синтезатора 14 тактовой частоты, коммутатора 6, аттенюатора 7 и фазометра 11, а входами - с общей системной магистралью 23, с которой соединены также регистры 15 и 16 данных, блок 24GD meter (figure 1) contains a discrete tunable generator 1 and two-phase generator 2 with a modulator 3 connected to it, which output is connected to input 4 terminal of the object under study, output terminal 5 of which is connected to the first input of switch b, connected to with the second input with the input terminal 4 of the object under study, and the output through an attenuator 7 and amplifier 8 connected in series with the detector 9, to the output of which are connected an analog-to-digital converter (ADC) 10 and a phase meter 11, which is also connected to the generator 12 pulse and the second output of the two-phase generator 2, which through the driver 13 pulses connected to the start input of the ADC 10, the synthesizer 14 clock frequency, the input and output of which are connected respectively to the input of the generator 12 pulses and the clock input of the two-phase generator 2, data registers 15 and 16 connected inputs, respectively, with outputs of ADC 10 and phase meter 11, control registers 17-22, connected by outputs, respectively, with control inputs of discretely tunable generator 1, two-phase generator 2, synthesizer 14 clock frequency switch 6, the attenuator 7 and the phase meter 11, and inputs - with the overall system trunk 23, which are also connected to registers 15 and 16 of the data block 24

отображени , регистр 25 панели управлени  и микропроцессорный блок 26, который входами запроса прерывани  соединен с регистром 25 панели управлени , АЦП 10 и фазометром 11.the display, the control panel register 25 and the microprocessor unit 26, which are connected to the control panel register 25, the ADC 10 and the phase meter 11 by interrupt request inputs.

Схема синтезатора 14 тактовой частоты (фиг.2) содержит последовательно соединенные первый делитель 27 частоты, фазовый детектор 28, фильтр 29 нижних частот и перестраиваемый генератор 30, выход которого , соединенный через второй делительThe clock frequency synthesizer circuit 14 (FIG. 2) comprises a first frequency divider 27 connected in series, a phase detector 28, a low-pass filter 29 and a tunable oscillator 30, the output of which is connected via a second divider

31частоты с вторым входом фазового детектора 28,  вл етс  выходом синтезатора.31 frequency with the second input of the phase detector 28, is the output of the synthesizer.

Структурна  схема фазометра 11с вре- м импульсным преобразованием (фиг.З) содержит последовательно соединенные блокThe block diagram of the phase meter 11c time pulse conversion (fig.Z) contains a series-connected unit

32преобразовани  сдвига фаз в интервалы времени, входы которого  вл ютс  сигнальными входами и входом квантовани  фазометра 11, и блок 33 преобразовани  интервалов времени в код, выход которого  вл етс  выходом фазометра 11, а также соединенный с ними блок 34 формировани  измерительного цикла, внешние входы которого  вл ютс  соответственно входами пуска и управлени  фазометра, а его выход - выходом конца измерени  фазометра.32 converting the phase shift into time intervals whose inputs are signal inputs and quantization input of the phase meter 11, and a time interval to 33 code conversion unit whose output is the output of the phase meter 11, as well as a measuring cycle generation unit 34 connected to them, the external inputs of which are respectively the start and control inputs of the phase meter, and its output is the output of the phase meter measurement end.

Структурна  схема блока 34 формировани  измерительного цикла (фиг.4) содержит последовательно соединенные элемент И 35, счетчик 36, RS-триггер 37 и D-триггер 38, выход которого соединен с вторым входом элемента И 35 и  вл етс  выходом блока 34, вход пуска соединен с S-входом RS-тригге- ра 37, R-входом D-триггера 38 и входом начальной установки счетчика 36, вход предустановки которого  вл етс  входом управлени  блока 34.The block diagram of the measuring cycle forming unit 34 (FIG. 4) comprises an AND 35, a series-connected element, a counter 36, an RS flip-flop 37, and a D-flip-flop 38, the output of which is connected to the second input of the And 35 element and the output of the block 34 connected to the S-input of the RS-flip-flop 37, the R-input of the D-flip-flop 38 and the initial setup input of the counter 36, whose preset input is the control input of the unit 34.

Работа измерител  группового времени запаздывани  начинаетс  с задани  параметров испытательного сигнала, режима работы и параметров измерител , т.е. программировани  прибора. При этом программируютс  значени  амплитуды и частоты несущей дискретно-перестраиваемого генератора 1, значени  амплитуды, частоты и фазового сдвига двухфазного генератора 2, положение коммутатора 6 (режим калибровка-измерение ), значение ослаблени  аттенюатора 7, длительность измерительного цикла, определ ема  числом усредн емых периодов сигнала фазометра 11, с которым жестко св заны также значени  программируемых параметров синтезатора 14 тактовой частоты.The operation of the group lag time meter starts with the setting of the test signal parameters, the operation mode and the parameters of the meter, i.e. programming device. The values of the amplitude and frequency of the carrier of the discretely tunable generator 1, the amplitude, frequency and phase shift of the two-phase generator 2, the position of the switch 6 (calibration-measurement mode), the attenuation value of the attenuator 7, the duration of the measuring cycle determined by the number of averaged periods are programmed. the signal of the phase meter 11, to which the values of the programmable parameters of the 14 clock frequency synthesizer are also rigidly connected.

Указанные параметры или часть из них записываютс  в соответствующие регистры 17-22 управлени  через общую системную магистраль 23 автоматически с микропроцессорного блока 26 (типовые значени ) илиThe specified parameters or a part of them are written to the corresponding control registers 17-22 through the common system highway 23 automatically from the microprocessor unit 26 (typical values) or

ввод тс  вручную пользователем через регистр 25 панели управлени , содержимое которого по запросу прерывани  считываетс  микропроцессорным блоком 26 и переписываетс  в соответствующий регистр 17-22 управлени . Значени  вводимых параметров могут одновременно отображатьс  на блоке 24 отображени .entered manually by the user through the control panel register 25, the contents of which are read by the microprocessor unit 26 at the interrupt request and rewritten into the corresponding control register 17-22. The values of the input parameters can be simultaneously displayed on the display unit 24.

Измеритель имеет два режима работы - калибровки и измерени , определ емые положением коммутатора 6. В режиме калибровки испытательный АМ-сигнал с выхода модул тора 3 проходит с входной клеммы 4, мину  исследуемый объект, на выход коммутатора 6, а в режиме измерени  с входной клеммы 4 поступает на исследуемый объект и с выходной клеммы 5 на выход коммутатора 6.The meter has two modes of operation — calibration and measurement, determined by the position of switch 6. In calibration mode, an AM test signal from the output of the modulator 3 passes from input terminal 4, the object under test to the switch 6 output, and in measurement mode from the input terminal 4 enters the object under study and from the output terminal 5 to the output of the switch 6.

Последовательность циклов калибровки и измерени  при сн тии частотной характеристики (ЧХ) ГВЗ исследуемого объекта может быть различной: чередующейс  в каждой точке измер емой ЧХ ГВЗ или выполн емой чеоез определенное число отсчетов ЧХ ГВЗ в зависимости от стабильности собственной ЧХ ГВЗ измерител  и требуемой точности измерени . В р де случаев калибровка может проводитьс  периодически с заданным интервалом времени. Значени  ГВЗ, полученные в режиме калибровки, определ ют собственные систематические погрешности измерител  и вычитаютс  из результатов измерени  ЧХ ГВЗ исследуемого объекта в микропроцессорном блоке 26.The sequence of calibration and measurement cycles when the frequency characteristic (TF) of the group stage is measured by the object under study may be different: alternating at each point of the measured frequency group of the GDT or the number of counts of the frequency group of the GHG depending on the stability of the own frequency group of the meter and the required measurement accuracy. In some cases, calibration can be performed periodically at a predetermined time interval. The values of the group delay, obtained in the calibration mode, determine the intrinsic systematic errors of the meter and are subtracted from the measurement results of the frequency group of the phase group of the object under study in the microprocessor unit 26.

Далее АМ-сигнал с выхода коммутатора 6 проходит через аттенюатор 7, усилитель 8, детектор 9 и поступает на вход АЦП 10 и первый сигнальный вход фазометра 11. Ослабление аттенюатора 7 в зависимости от уровн  АМ-сигнала на входе исследуемого объекта и его коэффициента передачи устанавливаетс  таким образом, чтобы обеспечить примерное равенство уровн  сигнала на входе детектора 8 в режимах калибровки и измерени , а при большой неравномерности АЧХ объекта - и на различных частотах измер емой ЧХ ГВЗ исследуемого объекта. Благодар  этому минимизируетс  амплитудна  погрешность измерени  ГВЗ.Next, the AM signal from the output of the switch 6 passes through the attenuator 7, the amplifier 8, the detector 9 and enters the input of the ADC 10 and the first signal input of the phase meter 11. The attenuation of the attenuator 7 depending on the level of the AM signal at the input of the object under study and its transmission coefficient is set Thus, in order to provide an approximate equality of the signal level at the input of the detector 8 in the calibration and measurement modes, and with a large unevenness of the object's frequency response, also at different frequencies of the measured frequency response group of the object under study. Due to this, the amplitude error of the measurement of the group delay is minimized.

На второй сигнальный вход фазометра 11 поступает сигнал с частотой модул ции (или удвоенной частотой модул ции в случае балансной AM и квадратичного детектировани ) с второго выхода двухфазного генератора 2. Калиброванные значени  фазового сдвига этого генератора устанавливаютс  так, что фазовые сдвиги входных сигналов фазометра 11 в режимах калибровки и измерени  близки к значению 90°,The second signal input of the phase meter 11 receives a signal with a modulation frequency (or twice the modulation frequency in the case of balanced AM and quadratic detection) from the second output of the two-phase generator 2. The calibrated values of the phase shift of this generator are set so that the phase shifts of the input signals of the phase meter 11 calibration and measurement modes are close to 90 °,

обеспечивающему минимум крутизны основной погрешности фазометра. При этом фазовом сдвиге происходит считывание АЦП 10 амплитудных значений огибающейensuring minimum steepness of the main error of the phase meter. At this phase shift, the ADC reads 10 amplitude values of the envelope

сигнала с выхода детектора 9 по сигналам пуска АЦП 10 с выхода формировател  13 импульсов.the signal from the output of the detector 9 according to the start signals of the ADC 10 from the output of the imaging unit 13 pulses.

Отсчеты амплитуды огибающей с выхода АЦП 10 по сигналу конца преобразовани Samples of the amplitude of the envelope from the output of the ADC 10 at the signal of the end of the conversion

записываютс  в регистр 15 данных, где также возможно накопление этих отсчетов (регистрова  или оперативна  пам ть), и по сигналу запроса прерывани  (по каждому или через несколько запросов в зависимости от частоты огибающей и наличи  накоплени  информации в регистре 15 данных) коды амплитуды считываютс  с регистра 15 данных в микропроцессорный блок 26. Эти отсчеты определ ют АЧХ исследуемого объекта , а также используютс  дл  установки ослаблени  аттенюатора 7.written to the data register 15, where it is also possible to accumulate these samples (register or operational memory), and by the interrupt request signal (for each or several requests depending on the envelope frequency and the presence of information in the data register 15) the amplitude codes are read from data register 15 in microprocessor unit 26. These samples determine the frequency response of the object under study, and are also used to set attenuation for attenuator 7.

Вводимые калиброванные значени  фазового сдвига двухфазного генератора 2 легко учитываютс  и вычитаютс  из результатов измерени  в микропроцессорном блоке 26. Однако в общем случае двухфазные генераторы также обладают основной погрешностью , завис щей от задаваемого фазового сдвига. Указанна  погрешностьThe input calibrated values of the phase shift of the two-phase generator 2 are easily taken into account and subtracted from the measurement results in the microprocessor unit 26. However, in the general case, the two-phase generators also have a basic error depending on the specified phase shift. The specified error

может быть соизмерима с основной погрешностью фазометра 11, что в результате приводит к уменьшению точности измерени  ГВЗ. .may be commensurate with the basic error of the phase meter 11, which results in a decrease in the accuracy of the measurement of the group delay. .

Дл  повышени  точности измерени  в устройстве измен ют методику измерени  так, что измерени  в каждой точке ЧХ ГВЗ выполн ютс  в виде последовательности из Р измерительных циклов, в каждом из которых вводимые фазовые сдвиги двухфазного генератора 2 принимают значени : ОДФП I Ду , где iTo improve the measurement accuracy in the device, the measurement technique is changed so that measurements at each point of the emergency response group are performed as a sequence of P measuring cycles, in each of which the input phase shifts of the two-phase generator 2 take on the values: ODFP I DN, where i

0,1,2Р-1;Др 360°/Р. 0,1,2Р-1; Other 360 ° / Р.

Результат измерени  в i-м цикле с учетом основных погрешностей двухфазного генератора и фазометра 11The measurement result in the i-th cycle, taking into account the basic errors of the two-phase generator and phase meter 11

А.рфм можно представить следующим образом:A.rfm can be represented as follows:

Ризм +РДФП + Rizm + RDFP +

где вх - измер емый фазовый сдвиг на входах фазометра 11.where in is the measured phase shift at the inputs of the phase meter 11.

Усредн   результаты измерени  по всем циклам, получаютThe average measurement results for all cycles, get

ii

2, Ризм #«+ --Б+2, Rizm # “+ --B +

ii

2 ( Д рдФГ + )2 (D rdFG +)

-F-F

i 1i 1

Так как вводимые значени  фазовых сдвигов известны, то второе слагаемое может быть исключено из результатов измерени , Третье слагаемое за счет периодичности и некоррелированности значений основных погрешностей двухфазного генератора 2 и фазометра 11 представл ет собой достаточно малую величину, уменьшающуюс  с увеличением Р (эффект усреднени  основной погрешности.Since the input phase shift values are known, the second term can be excluded from the measurement results, the Third term due to the periodicity and uncorrelated values of the basic errors of the two-phase generator 2 and phase meter 11 is a rather small value decreasing with increasing P (averaging effect of the main error .

Квантование временных интервалов, пропорциональных сдвигу фаз огибающей (и, следовательно, значению ГВЗ), на входах фазометра 11с врем импульсным преобразованием и усреднением за врем  измерительного цикла осуществл етс  импульсами с частотой квантовани  f«B с выхода генератора 12. Погрешность квантовани  фазометра 11  вл етс  одной из составл ющих случайной погрешности измерени  ГВЗ, она очень сильно зависит от соотношени  частот сигнала (огибающей) и квантовани . При независимом квантовании (известный измеритель), когда указанные частоты наход тс  в произвольном соотношении, погрешность квантовани  обычно оценивают как OHK гкв/ч7К , где /fKB ; К - число усредн емых периодов сигнала. Однако при высокой стабильности частот сигнала и квантовани  при некоторых значени х частот модул ции возможны резкие возрастани  погрешности квантовани  вплоть до значени  оцч ив/1/у, соответствующего целочисленному соотношению указанных частот.The quantization of the time intervals proportional to the phase shift of the envelope (and, consequently, the value of the GVZ) at the inputs of the phase meter 11c is pulse-transformed and averaged over the measurement cycle time is carried out by pulses with a quantization frequency f B B from the generator output 12. The quantization error of the phase meter 11 is One of the components of the random error of measurement of the group delay, it very much depends on the ratio of the signal frequencies (envelope) and quantization. With independent quantization (known meter), when the indicated frequencies are in an arbitrary ratio, the quantization error is usually estimated as OHK gq / h7K, where / fKB; K is the number of averaged signal periods. However, with a high frequency stability of the signal and quantization, with some values of the modulation frequency, a sharp increase in the quantization error is possible up to the sfc / 1 / y value corresponding to the integer ratio of the indicated frequencies.

Существенное уменьшение погрешности квантовани  может быть достигнуто путем поддержани  некоторого оптимального соотношени  частот сигнала и квантовани , удовлетвор ющего условию f KB , где М и К - взаимно простые числа; при этом погрешность квантовани  принимает минимальное значение оь 1кв/(6 К ) на интервале усреднени , равном К периодам сигнала.A significant reduction in quantization error can be achieved by maintaining a certain optimal ratio of signal and quantization frequencies that satisfy the condition f KB, where M and K are mutually prime numbers; at the same time, the quantization error takes the minimum value σ 1q / (6 K) in the averaging interval equal to K signal periods.

В предлагаемом устройстве необходимое соотношение частот сигнала и квантовани  обеспечиваетс  введением синтезатора 14 тактовой частоты. В этом блоке формируетс  тактова  частота f дл  двухфазного генератора 2 (такие генераторы обычно предусматривают возможность работы от внешнего генератора). Эта частота получаетс  путем умножени  частоты квантовани  фазометра в число раз, равное отноше- нию взаимно простых чисел, (K/L). Частота выходного сигнала двухфазного генератора формируетс  путем делени  тактовой частоты в соответствующее число разIn the proposed device, the necessary ratio of the signal and quantization frequencies is provided by introducing the synthesizer 14 clock frequency. In this block, the clock frequency f for a two-phase generator 2 is formed (such generators usually provide for the possibility of operating from an external generator). This frequency is obtained by multiplying the quantization frequency of the phase meter by a number equal to the ratio of mutually simple numbers, (K / L). The frequency of the two-phase generator output is generated by dividing the clock frequency by the appropriate number of times.

N так, что соотношение частот квантовани  и сигнала при этом получаетс  равным fKB/F(NL)/K. Выбира  К не кратным произведению NL, можно обеспечить оптимальное квантование в фазометре 11 на числе усредн емых периодов сигнала К. При , МГц погрешность квантовани  составл ет оьк -0,045 не, в то врем  как в известном измерителе при независимомN so that the ratio of the quantization frequencies and the signal is thus obtained equal to fKB / F (NL) / K. By choosing K not a multiple of the product NL, it is possible to ensure optimal quantization in the phase meter 11 on the number of averaged signal periods K. At, MHz, the quantization error is about –0.045 not, while in the known meter with independent

квантовании ее значение равно ,15 не, т.е. больше примерно в 33 раза. Дл  достижени  той же погрешности при независимом квантовании необходимо увеличить врем  усреднени  в 1000 раз. Кромеquantization its value is equal to, 15 not, i.e. more than about 33 times. To achieve the same error with independent quantization, it is necessary to increase the averaging time by a factor of 1000. Besides

того, здесь не исключена опасность резкого возрастани  погрешности квантовани  на отдельных частотах квантовани .In addition, the danger of a sharp increase in quantization error at individual quantization frequencies is not excluded.

Синтезатор 14 тактовой частоты может быть реализован на основе систем активного цифрового синтеза частоты с фазовой синхронизацией, т.е. систем ФАПЧ. Сигнал частоты квантовани  с выхода генератора 12 импульсов поступает на вход первого делител  27 с программно измен емым коэффициентом делени  М, на выходе которого образуетс  сигнал с частотой сравнени  кв/М, подаваемый на первый вход детектора 28. На второй вход фазового детектора 28 подаетс  сигнал с выходаThe clock synthesizer 14 can be implemented on the basis of active digital frequency synthesis systems with phase synchronization, i.e. PLL systems. The quantization frequency signal from the output of the pulse generator 12 is fed to the input of the first divider 27 with a programmatically variable division factor M, the output of which produces a signal with a frequency of comparison kV / M supplied to the first input of the detector 28. The second input of the phase detector 28 provides the signal output

перестраиваемого генератора 30, поделенный по частоте с помощью делител  31 частоты с программируемым коэффициентом делени  К.tunable generator 30, divided by frequency using a frequency divider 31 with a programmable division factor K.

В установившемс  режиме частота сигнала на втором входе фазового детектора 28 также равна FoHve/K. Выходной сигнал фазового детектора 28 через фильтр 29 нижних частот управл ет частотой перестраиваемого генератора 30 и поддерживает соотношение частот тпгЛкв К/М с точностью до фазы. При этом частота fnr  вл етс  тактовой tV дл  двухфазного генератора 2 и поступает на его тактовый вход.In the steady state, the frequency of the signal at the second input of the phase detector 28 is also equal to FoHve / K. The output signal of the phase detector 28 through the low-pass filter 29 controls the frequency of the tunable oscillator 30 and maintains the frequency ratio tglkv K / M up to phase. The frequency fnr is the clock tV for the two-phase generator 2 and is fed to its clock input.

Задание коэффициентов делени  делителей 27 и 31 частоты осуществл етс  через регистр 19 управлени . При МГц, fT«100 МГц и кГц получают , . Дл  задани  больших значений К можно использовать более сложные схемыThe division factors of frequency dividers 27 and 31 are set via control register 19. At MHz, fT «100 MHz and kHz receive,. You can use more complex schemes to set large K values.

реализации синтезатора 14 тактовой частоты .synthesizer implementation 14 clock frequency.

В фазометре 11с врем импульсным преобразованием (фиг.З) входные сигналы проход т через блок 32 преобразовани In the phase meter 11c, a pulse transform (Fig. 3) input signals pass through the conversion unit 32.

сдвига фаз в интервалы времени, которые далее поступают на блок 33 преобразовани  интервалов в код. Образующиес  на выходе этого блока коды регистрируютс  в регистре 16 данных и по окончании измерительного цикла считываютс  в микропроцессорный блок 26. Особенностью фазометра 11  вл етс  то, что измерительный цикл формируетс  здесь по заданному числу периодов сигнала К, на котором имеет место оптимальное квантование временных интервалов . Это обеспечиваетс  блоком 34 формировани  измерительного цикла (фиг.4) с программируемым счетчиком 36 числа периодов сигнала вычитающего типа. Временные диаграммы работы блока показаны на фиг.5. Счетчик 35 предустанавливаетс  кодом числа К регистра 22 управлени . По сигналу пуска с микропроцессорного блока 26, поступающему по обшей системной магистрали 23, производитс  предустановка (начальна  установка) счетчика 36, сброс D-триггера 38 и установка в единицу RS-триггера 37.phase shift in the time intervals, which are then fed to the block 33 conversion intervals in the code. The codes generated at the output of this block are recorded in data register 16 and at the end of the measuring cycle are read into microprocessor block 26. A feature of phase meter 11 is that the measuring cycle is formed here over a predetermined number of periods of signal K, in which the optimal quantization of time intervals takes place. This is provided by the measuring cycle forming unit 34 (Fig. 4) with a programmable counter 36 of the number of periods of the subtractive type signal. Timing diagrams of the block are shown in figure 5. Counter 35 is preset with a number code K control register 22. On the start signal from the microprocessor unit 26, coming along the common system main 23, a preset (initial setting) of the counter 36, a reset of the D-flip-flop 38 and an installation of the RS-flip-flop 37 are made.

Нулевой уровень сигнала с выхода D- триггера 38 закрывает по второму входу эле- мент И 36, на первый вход которого поступают сигналы типа меандр с частотой сигнала с выхода меандра блока 32 преобразовани  сдвига фаз в интервалы времени. Фронтом первого по времени меандра D- триггер 36 по входу С устанавливаетс  в единицу и выходным сигналом открывает элемент И 35, разреша  тем самым счет числа периодов сигнала счетчиком 36. Этот сигнал по входу управлени  одновременно разрешает работу и блока 33 преобразовани  интервалов времени в код, что соответствует началу измерительного цикла.The zero level of the signal from the output of the D flip-flop 38 closes the second input And 36, the first input of which receives signals of the square wave with the frequency of the signal from the meander of the phase-shift block 32 at time intervals. The front of the first time meander D trigger 36 at input C is set to one and the output signal opens AND 35, thereby allowing the number of signal periods to be counted by a counter 36. This signal at the control input simultaneously enables operation of the time interval conversion unit 33 which corresponds to the beginning of the measuring cycle.

После того, как счетчик 36 считает (К-1) периодов сигнала, на его выходе по витс  импульс переноса, который произведет установку в нуль RS-триггера 37. Ближайшим по времени фронтом меандра сигнала 0- триггер 38 также переключитс  в нуль и закроет элемент И 35, а также блок 33 преобразовани  интервалов времени в код. Этому соответствует окончание измерительного цикла. Перепад типа 1/0 с выхода D-триггера 38 поступает на вход запроса прерывани  микропроцессорного блока 26 и вход записи регистра 16 данных. В результате в микропроцессорный блок 26 считываетс  суммарный за К периодов сигнала код пропорциональный фазовой задержке огибающей АМ-сигнала и, значит, значению ГВЗ.After the counter 36 counts (K-1) periods of the signal, at its output a transient pulse is outputted at its output, which will set the RS flip-flop 37 to zero. The signal's meander edge 0 will also trigger the flip-flop 38 and close the element And 35, as well as a block 33 for converting time intervals to a code. This corresponds to the end of the measuring cycle. A drop of type 1/0 from the output of the D-flip-flop 38 is fed to the input of the interrupt request request of the microprocessor unit 26 and the write input of the data register 16. As a result, the total for K signal periods is read into microprocessor unit 26 proportional to the phase delay of the AM signal envelope and, therefore, to the value of the group delay.

В микропроцессорном блоке 26 по этому коду и известному значению частоты квантовани  вычисл етс  значение ГВЗ F°NЈЈ/(KTKB). Данный алгоритм измерени  и обработки требует минимума вычислительных операций по оценке ГВЗ при любых произвольных значени х частоты модул ции , что также способствует повышениюIn the microprocessor unit 26, using this code and the known value of the quantization frequency, the value of the group delay F ° NЈЈ / (KTKB) is calculated. This measurement and processing algorithm requires a minimum of computational operations to estimate the GDT at any arbitrary modulation frequency, which also contributes to

точности измерени . При может быть обеспечен непосредственный отсчет ГВЗ независимо от частоты модул ции.measurement accuracy. An immediate countdown of the control group can be provided regardless of the modulation frequency.

В известных измерител х значение ГВЗIn known meters, the value of the group delay

вычисл етс  через измеренное значениеcalculated through measured value

сдвига фаз в градусах и частоту модул цииphase shift in degrees and modulation frequency

в соответствии с алгоритмом ъ (360F). Этот алгоритм требует точного значени  частоты модул ции F и измерени  (вычислени ) значени  сдвига фаз ф° по значению кода NCJ, что в большинстве случаев сопр жено с дополнительными погрешност ми, отсутствует также возможность непосредст5 венного отсчета ГВЗ при произвольных частотах модул ции.in accordance with the algorithm b (360F). This algorithm requires an exact value of the F modulation frequency and measurement (calculation) of the phase shift value φ ° according to the NCJ code value, which in most cases is accompanied by additional errors, there is also no possibility of directly reading the GDT at arbitrary modulation frequencies.

В качестве блока 32 преобразовани  сдвига фаз в интервалы времени могут быть использованы триггерные преобразователиAs a block 32 converting the phase shift into time intervals, trigger converters can be used.

Q или преобразователи с перекрытием. Блок 33 преобразовани  интервалов в код содержит обычно элементы квантовани  и измерительные счетчики (по числу преобразуемых последовательностей временныхQ or overlapping converters. The interval-to-code conversion unit 33 usually contains quantization elements and measurement counters (according to the number of time sequences to be converted

с интервалов).with intervals).

Повторение циклов измерени  осуществл етс  по сигналу Пуск, который подаетс  автоматически с микропроцессорного блока 26 как при измерении ГВЗ в однойThe repetition of measurement cycles is carried out on the Start signal, which is fed automatically from the microprocessor unit 26 as in the measurement of the group delay in one

Q точке чх, так и при автоматическом сн тии ЧХ ГВЗ, когда предварительно с заданным шагом измен етс  значение частоты дискретно-перестраиваемого генератора 1. Пуск может также производитьс  вручную черезQ point is the same as in the case of automatic deactivation of the blackboard GHD, when the value of the frequency of the discretely tunable generator 1 changes with a predetermined step. The start can also be performed manually through

5 регистр 25 панели управлени . При необходимости изменени  каких-либо параметров испытательного сигнала, режима работы или параметров измерител  также через регистр 25 панели управлени  оператором поQ даетс  сигнал запроса прерывани  на микропроцессорный блок 26. Отдельные параметры испытательного сигнала и измерител  (частота, амплитуда, ослабление аттенюаторов) могут измен тьс  не только с5 control panel register 25. If it is necessary to change any parameters of the test signal, operating mode or parameters of the meter, also via the register 25 of the operator control panel, the Q gives the interrupt request signal to the microprocessor unit 26. The individual parameters of the test signal and meter (frequency, amplitude, attenuation of attenuators) may not change only with

5 помощью микропроцессорного блока 26, но и автономно с помощью органов управлени  соответствующих приборов.5 using a microprocessor unit 26, but also autonomously with the help of the controls of the respective instruments.

Все узлы предлагаемого измерител  реализуютс  на основе стандартных и нестанQ дартных измерительных средств, которые выполн ютс  на серийных цифровых и аналоговых интегральных микросхемах. В качестве дискретно-лерестраиваемого генератора 1 вдиапазонечастот(1-1000)МГцмогутAll nodes of the proposed meter are implemented on the basis of standard and non-standard measuring means, which are performed on serial digital and analog integrated circuits. As a discretely-loopable oscillator 1 in the frequency range (1-1000) MHz can

5 быть использованы синтезаторы-генераторы типа 46-71, Г4-176 или Г4-180, при этом модул тор 3 и аттенюатор регулировки уровн  испытательного сигнала могут входить в состав этого генератора (кроме 46- /1). Двухфазный генератор 2 может быть как5, synthesizers-generators of type 46-71, G4-176 or G4-180 should be used, with the modulator 3 and the attenuator for adjusting the level of the test signal may be part of this generator (except 46- / 1). Two phase generator 2 can be either

стандартный (например, Ф1-4), так и специализированный . Существуют также и стандартные кодоуправл емые аттенюаторы 7. Таким образом, благодар  введению новых элементов и св зей обеспечено уменьшение составл ющих погрешности измерени , вызываемых основной погрешностью фазометра 11 и двухфазного генератора 2, случайной погрешностью квантовани  фазометра 11, погрешностью вычислени  измер емого параметра за счет упро- щени  алгоритма вычислени  ГВЗ. Погрешность квантовани  по сравнению с известным уменьшаетс  в К и более раз, где К- число периодов усреднени  сигнала. При это составл ет более 33. В результате обеспечиваетс  повышение точности измерени  ГВЗ.standard (for example, F1-4), and specialized. There are also standard code-controlled attenuators 7. Thus, by introducing new elements and connections, the components of the measurement error caused by the basic error of the phase meter 11 and the two-phase generator 2, the random quantization error of the phase meter 11, the calculation error of the measured parameter due to simplified - the steps of the algorithm for calculating the GD. The quantization error in comparison with the known decreases in K or more times, where K is the number of periods of averaging a signal. With this, it is over 33. As a result, the accuracy of the measurement of the group delay is improved.

Claims (3)

1.Измеритель группового времени запаздывани  по авт.св. № 1555697, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены синтезатор тактовой частоты и два дополнительных регистра управлени , соединенных информационными входами и входами записи с общей системной магистралью, а информационными выходами соответственно - с дополнительным управл ющим входом фазометра и управл ющим входом синтезатора тактовой частоты, который сигнальным входом подключен к выходу генератора импульсов , а выходом - к тактовому входу двухфазного генератора.1. Group time delay meter on auth.St. No. 1555697, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a clock frequency synthesizer and two additional control registers are introduced into it, connected by information inputs and recording inputs to a common system backbone, and information outputs, respectively, to an additional control input of a phase meter and control The input of the clock synthesizer, which is connected by a signal input to the output of the pulse generator, and the output to the clock input of a two-phase generator. 2.Измеритель поп.1,отличающий- с   тем, что фазометр содержит последовательно соединенные блок преобразовани 2. Pop-1 meter, characterized in that the phase meter contains series-connected conversion unit 00 5five 00 5five 00 5five сдвига фаз в интервалы времени, сигнальные входы которого  вл ютс  первым и вторым сигнальными входами фазометра, и блок преобразовани  интервалов времени в код, выход которого  вл етс  выходом данных фазометра, а объединенные входы квантовани  обоих блоков  вл ютс  входом квантовани  фазометра, а также блок формировани  измерительного цикла, первый вход которого  вл етс  входом пуска фазометра , соединенным также с входом начальной установки блока преобразовани  интервалов времени в код, второй вход  вл етс  дополнительным управл ющим входом фазометра, третий вход соединен с выходом блока преобразовани  сдвига фаз в интервалы времени, а выход соединен с входом управлени  блока преобразовани  интервалов времени в код и  вл етс  выходом сигнала конец измерени  фазометра.phase shift in time intervals, the signal inputs of which are the first and second signal inputs of the phase meter, and a time interval to block code, the output of which is the output of the phase meter data, and the combined quantization inputs of both blocks are the phase meter quantization input, as well as the measuring cycle, the first input of which is the start input of the phase meter, also connected to the input of the initial setup of the time interval to code conversion unit, the second input is an additional control A phase meter input, a third input is connected to the output of a phase shift into intervals, and the output is connected to a control input of a time interval to code conversion unit and is the output of the end of the phase meter measurement. 3. Измеритель по пп.1и2,отличающий с   тем, что блок формировани  измерительного цикла содержит элемент И, счетчик , D-триггер и RS-триггер, выход которого соединен с D-входом О-триггера, R-вход - с выходом счетчика, а S-вход, соединенный с R-входом О-триггера и входом начальной установки счетчика,  вл етс  первым входом блока, вход предустановки счетчика  вл етс  вторым входом блока формировани  измерительного цикла, а первый вход элемента И, соединенный с С-входом D- триггера,  вл етс  третьим входом блока формировани  измерительного цикла, выход элемента И соединен со счетным входом счетчика, а его второй вход - с выходом D-триггера, который  вл етс  выходом блока формировани  измерительного цикла.3. Meter in PP.1 and 2, characterized in that the block forming the measuring cycle contains the element And the counter, D-flip-flop and RS-flip-flop, the output of which is connected to the D-input of the O-flip-flop, R-input - with the output of the counter, and the S-input connected to the R-input of the O-flip-flop and the input of the initial installation of the counter is the first input of the block, the input of the preset of the counter is the second input of the forming unit of the measuring cycle, and the first input of the And element connected to the C-input of D- trigger, is the third input of the measuring cycle shaping unit, the output AND means coupled to the counting input of the counter, and its second input - to the output D-flip-flop, which is the output of the unit generating the measuring cycle.
SU904776827A 1990-01-04 1990-01-04 Meter of total time of delay SU1725180A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904776827A SU1725180A2 (en) 1990-01-04 1990-01-04 Meter of total time of delay

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904776827A SU1725180A2 (en) 1990-01-04 1990-01-04 Meter of total time of delay

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1555697 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1725180A2 true SU1725180A2 (en) 1992-04-07

Family

ID=21488699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904776827A SU1725180A2 (en) 1990-01-04 1990-01-04 Meter of total time of delay

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1725180A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР Ms 1555697, кл. G 04 F 10/06, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4310891A (en) Frequency measuring apparatus
US4374358A (en) Apparatus for measuring the oscillation frequency of a voltage controlled oscillator
US4651089A (en) Frequency counting arrangement
US6233529B1 (en) Frequency spectrum analyzer having time domain analysis function
US4494067A (en) Fast frequency measuring system
JPH08292218A (en) Measuring method of spectrum analyzer
US5256979A (en) Method and apparatus for measuring an unknown voltage, and power meter employing the same
SU1725180A2 (en) Meter of total time of delay
US4144572A (en) Accurate phase-measuring system using arithmetic synthesis
US3450991A (en) Digital direct reading high frequency measuring apparatus and method
US4066952A (en) Phase measuring apparatus
JP3078305B2 (en) Harmonic order determination method
SU1742744A2 (en) Phase meter
RU2050552C1 (en) Device measuring phase of radio signal
SU479047A1 (en) Electronic counting pulse frequency meter
SU826286A1 (en) Device for monitoring parameters of automatic control systems
SU1109671A1 (en) Resonance system quality factor digital meter
SU1164620A1 (en) Digital spectrum analyser
SU1620986A1 (en) Measuring device for meter of group delay time
SU1698822A1 (en) Instrument to meter "sync window" margin size at phase-shift signals
SU1118933A1 (en) Digital phase detector
SU771683A1 (en) Trigonometric function generator
SU1415198A1 (en) Digital phase meter of instantaneous values
SU1683046A1 (en) Graphic information reader
RU1800395C (en) Device for measuring parameters of quadripole