SU789855A1 - Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal - Google Patents

Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal Download PDF

Info

Publication number
SU789855A1
SU789855A1 SU782640193A SU2640193A SU789855A1 SU 789855 A1 SU789855 A1 SU 789855A1 SU 782640193 A SU782640193 A SU 782640193A SU 2640193 A SU2640193 A SU 2640193A SU 789855 A1 SU789855 A1 SU 789855A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
signal
input
output
trigger
pulses
Prior art date
Application number
SU782640193A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Семенович Глинченко
Михаил Кириллович Чмых
Сергей Викторович Чепурных
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 SU782640193A priority Critical patent/SU789855A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU789855A1 publication Critical patent/SU789855A1/en

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано в широкодиапазонных измерител х временных характеристик гармонических сигналов и, в частности , фазометрах, ИГВЗ, частотомерах и периодомерах..The invention relates to a radio measuring technique and can be used in wide-range measurements of the temporal characteristics of harmonic signals and, in particular, phase meters, IGVZ, frequency meters and periodometers.

Известны измерители временных характеристик гармонических сигналов, содержащие усилители-ограничители, порогоЕые элементы, генераторы и счетчики lJ.Known measures of the temporal characteristics of the harmonic signals, containing amplifiers, limiters, threshold elements, generators and counters lJ.

Недостаток известных устройств низка  точность измерени .A disadvantage of the known devices is low measurement accuracy.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности  вл етс  устройство , содержащее генератор,усилитель-ограничитель , регистр, элемент сравнени , кодов, счетчик, элемент пуска и управл емый триггер 2.Of the known devices, the closest to the proposed technical essence is a device comprising a generator, an amplifier, a limiter, a register, a comparison element, codes, a counter, a start element and a controlled trigger 2.

Недостаток устройства - низка  точность измерени .The disadvantage of the device is low measurement accuracy.

Цель изобретени  - повышение точности к экстремальным значени м синусоидального сигнала.The purpose of the invention is to improve the accuracy to the extreme values of the sinusoidal signal.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройство временной прив зки к экстремальным значени м гармонического сигнала, содержащее усилительограничитель , генератор, управл ющий триггер, последовательно соединенные элемент пуска, регистр и элемент сравнени  кодов, а такжеThis goal is achieved by the fact that, in a time-bound device, to extreme values of a harmonic signal, comprising an amplifier, a limiter, a generator, a control trigger, serially connected start element, a register, and a code comparison element, as well as

5 счетчик, выходы которого подключены к вторым входам элемента сравнени  кодов, введены распределитель импульсов , триггер, элемент ИЛИ, первый и второй элементы совпадени ,5, the outputs of which are connected to the second inputs of the comparison code element, a pulse distributor, a trigger, an OR element, a first and a second match elements are entered,

10 счетный триггер, последовательно соединенные дополнительный регистр и дополнительный элемент сравнени  кодов, последовательно соединенные .коммутатор, ключ, формирователь и10 counting trigger, serially connected additional register and additional code comparison element, serially connected switch, key, driver, and

5 блок задержки, выход которого подключен к первому входу счетчика импульсов , второй вход-которого соединен с третьим входом элемента сравнени  кодов, с вторым входом5 a delay unit, the output of which is connected to the first input of the pulse counter, the second input — of which is connected to the third input of the code comparison element, to the second input

20 дополнительного элемента сравнени  кодов и с первым выходом распределител  импульсов, второй выход последнего подключен к второму входу ключа , к первым входам первого и второго элемнтов совпадени , к первому входу коммутатора, к первому выходу счетного триггера и к первому выходу дополнительного элемента сравнени  кодов, второй выход которого соединен с первым входом триггера и первым входом элемента ИЛИ, второй вход последнего подключен к второму входу триггера и к выходу элемента сравнени  кодов, при этом Bi-opofl выход счетного триггера сое динен с четвертым входом элемента сравнени  кодов, со вторым входом коммутатора, и со вторым входом второго элемента совпадени , третий вход которого подключен- ко второму входу первого элемента совпадени , к входу счетного триггера и к выхол управл емого триггера, первый вход последнего соединен с выходом формировател , второй вход управл емого триггера подключен к выходу элемента ИЛИ, выходы усилител -ограничител  соединены с третьим и четвертым входами коммутатора, выход первого элемента совпадени  подключен ко ..второму входу регистра, третьи вход которого соединены с первыми входам дополнительного регистра, второй вход последнего подключен к выходу элемента пуска, выход второго элемета совпадени  соединен с третьим вхдом дополнительного регистра,а выхо генератора подключен к входу распределител  импульсов.20 of the additional code comparison element and with the first output of the pulse distributor, the second output of the latter is connected to the second key input, to the first inputs of the first and second match elements, to the first switch input, to the first output of the counting trigger and to the first output of the additional code comparison element, the second the output of which is connected to the first input of the trigger and the first input of the OR element, the second input of the latter is connected to the second input of the trigger and to the output of the code comparison element, while the Bi-opofl output of the counting trigger gera is connected to the fourth input of the code comparison element, with the second input of the switch, and with the second input of the second matching element, the third input of which is connected to the second input of the first matching element, to the input of the counting trigger, and the output of the controlled trigger with the output of the driver, the second input of the controlled trigger is connected to the output of the OR element, the outputs of the amplifier limiter are connected to the third and fourth inputs of the switch, the output of the first element of the match is connected to the second in the register, the third input of which is connected to the first inputs of the additional register, the second input of the latter is connected to the output of the start element, the output of the second coincidence element is connected to the third input of the additional register, and the output of the generator is connected to the input of the pulse distributor.

На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства временной прив зки к экстремальным значени м гармонического сигнала; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы.FIG. 1 shows a block diagram of a device for time reference to extreme values of a harmonic signal; 2, time diagrams of his work.

Устройство временной прив зки к экстремальным значени м гармонического- сигнала содержит генератор 1, распределитель 2 импульсов, счет-чик 3, регистры 4 и 5 и элементы б и 7 сравнени  кодов, триггер 8, элемент 9 ИЛИ, усилитель-ограничитель 10, коммутатор 11, ключ 12, формирователь 13/ элемент 14 задержки , управл ющий триггер 15, счетный триггер 16, элементы 17 и 18 совпадний и элемент 19 пуска.The device of temporary assignment to the extreme values of the harmonic signal contains a generator 1, a distributor 2 pulses, a counter 3, registers 4 and 5, and elements b and 7 of the code comparison, trigger 8, element 9 OR, limit amplifier 10, switch 11 key 12, driver 13 / delay element 14, control trigger 15, counting trigger 16, elements 17 and 18 coincident, and start element 19.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Рассмотрим работу устройства при действии на входе усилител -ограничител  чистого синусоидального сигнала без шумов. При этом на выходах усилител -ограничител  10 имеют место пр моугольные импульсы (фиг. 2а, фронты которых прив заны к нульпереходам исследуемого сигнала. Коммутатор 11, управл емый счетным триггером 16, обеспечивает поочередное подключение сигналов.с пр мого либо инверсного выходов усилител ограничител  10 к ключу 12. На второй вход этого ключа поступает последовательность импульсов высокой частоты следовани  с выхода распределител  2 импульсов (фиг. 2в), используема  дл  сброса счетчика 3 в нулевое состо ние и записи информации со счетчика 3 в регистры 4 и 5. Импульс на выходе ключа 12Consider the operation of the device when acting on the input of the amplifier limiting a pure sinusoidal signal without noise. At the same time, the outputs of the amplifier-limiter 10 have square-wave pulses (Fig. 2a, the fronts of which are tied to the zero-transitions of the signal under study. Switch 11, controlled by the counting trigger 16, provides alternate connection of signals from the direct or inverse outputs of the amplifier limiter 10 key 12. The second input of this key receives a sequence of high frequency pulses from the output of the pulse distributor 2 (Fig. 2c), used to reset counter 3 to the zero state and record information from the counter ka 3 to registers 4 and 5. Impulse at the exit of key 12

(фиг. 2 д) имеет место при действии положительной полуволны сигнала на выходе коммутатора 11. Он стандартизируетс  по длительности и амплитуде формирователем 13 и поступает . на вход установки нул  управл ющего триггера 15 и через элемент 14 задержки - на сброс счетчика 3. Врем  задержки импульса сброса (фиг-. 2ж) должно быть достаточно дл  переQ ключенй  управл ющего триггера 15 в нулевое состо ние (фиг. 2 е), запрещающее запись информации со счетчика в регистры пам ти. Одновременно с этим переключаетс  и счетный триггер 16 (фиг. 2з), подключа  через коммутатор к ключу 12 противоположный выход усилител -ограничител  10, на котором в данный момент действует отрицательна  полуволна сигнала, запрещающа  формирование импульсов сброса. При этом счетчик регистрирует импульсы со второго выхода распределител  2 импульсов , сдвинутые по отношению к имдульсам записи на период частоты генератора 1. Перед началом работы с помощью элемента 19 пуска осуществл етс  предустановка регистров пам ти на некоторое число, не превышающее половины периода наиQ более высокочастотного входного сигнала. При совпадении текущего кода счетчика с начальным кодом регистров пам ти на выходе одного из элементов 6 и 7 сравнени  кодов (в(Fig. 2 d) takes place under the action of a positive half-wave signal at the output of the switch 11. It is standardized in terms of duration and amplitude by the driver 13 and arrives. to the input of setting zero of the control trigger 15 and, through delay element 14, to reset the counter 3. The delay time of the reset pulse (Fig. 2g) should be sufficient to switch the control trigger 15 to the zero state (Fig. 2e), prohibiting the recording of information from the counter into memory registers. At the same time, the counting trigger 16 is switched (Fig. 2h), connecting the switch 12 to the opposite output of the amplifier-limiter 10, on which a negative half-wave signal is currently acting, prohibiting the formation of reset pulses. At the same time, the counter registers pulses from the second output of the distributor 2 pulses shifted in relation to the recording impulses for the period of the frequency of generator 1. Before starting work, the memory register 19 is preset by setting the memory registers to a number not exceeding half the period of the higher frequency input signal. If the current counter code coincides with the initial code of the memory registers at the output of one of the elements 6 and 7 of the code comparison (in

- зависимости от состо ни  счетного триггера 16) по вл етс  импульс переноса (фиг. 2и, к), который через элемент 9 ИЛИ устанавливает управл ющий триггер 15 в состо ние 1, разрешающее прохождение импульсов записи через один из элементов 17 и 18 совпадений на соответствующий регистр пам ти. Запись информации со счетчика в регистр осуществл етс  с уменьшенным вдвое весом. При- depending on the state of the counting trigger 16), a transfer pulse (Fig. 2i, k) appears, which, through element 9 OR, sets the control trigger 15 to state 1, allowing the write pulses to pass through one of the elements 17 and 18 corresponding memory register. The recording of information from the counter into the register is carried out with a reduced weight. With

5 изменении пол рности сигнала на выходе коммутатора 11 запись информации в регистр пам ти прекращаетс , происходит сброс счетчика и коммутаци  пр мого и инверсного выходов5, by changing the polarity of the signal at the output of the switch 11, the recording of information into the memory register is stopped, the counter is reset, and the forward and inverse outputs are switched.

Q усилител -ограничител . В результате в регистре пам ти оказываетс  записанным число, равное половине длительности одной из полуволн выходного сигнала усилител -ограничител . Аналогично, в течение следующего полуп§риода сигнала во второй регистр пам ти запишетс  число, равное половине длительности второй полуволны выходного сигнала усилител -ограничител , В следующем периQ оде сигнала на выходе элементов 6 и 7 сравнени  кодов сформируютс  импульсы переноса, соответствующие по времени серединам соответствующих полуволн выходного сигнала уси5 лител -ограничител  или иначе - прив занные к экстремальным значени м входного сигнала (без учета инерционности усилител -ограничител ). Эти импульсы управл ют триггером 8, формирующим сигнал типа меандр, сдвинутый по фазе относительно входного сигнала на 90°(фиг. 2л). Одновременно в каждом периоде сигнала происходит обновление информации, записываемой в регистры пам ти, такQ amplifier-limiter. As a result, a number equal to half the duration of one of the half-waves of the output signal of the limiter amplifier appears in the memory register. Similarly, during the next half period of the signal, the second memory register will write a number equal to half the duration of the second half-wave of the output signal of the amplifier-limiter. In the next period, the signal at the output of elements 6 and 7 of the code comparison will generate transfer pulses corresponding to the time midpoints half-wavelength of the output signal of the usi5 limiter or otherwise - tied to the extreme values of the input signal (without taking into account the inertia of the amplifier-limiter). These pulses control the trigger 8, which forms a signal of the square wave type, which is out of phase with respect to the input signal by 90 ° (Fig. 2n). At the same time, in each signal period, the information recorded in the memory registers is updated, so

что временное положение импульсов прив зки определ етс  измеренными значени ми длительности соответствущих полуволн в предыдущем периоде сигнала. Устройство автоматически входит в установивщийс  режим, начина  со второго периода сигнала посл момента пуска.that the temporal position of the coupling pulses is determined by the measured values of the duration of the corresponding half-waves in the previous period of the signal. The device automatically enters the settling mode, starting with the second signal period after the start time.

Необходимый объем счетчика определ етс  нижней частотой рабочего диапазона /А F , где fp - частота генератора. Дл  уменьшени  объема считчика можно понижать частоту f в области низких частот. Ее минимально возможное значение ограни чиваетс  допустимой погрешностью дикретного преобразовани .The required volume of the counter is determined by the lower frequency of the working range / A F, where fp is the generator frequency. To reduce the volume of the reader, it is possible to lower the frequency f in the low frequency region. Its minimum possible value is limited by the permissible error of the discrete transformation.

На фиг. 2 м, н приведены временные диaгpaм 1ы, иллюстрирующие работ устройства при наличии широкополосного шума. При прохождении смеси синала и шума через усилитель-ограничитель возникают ложные нуль-переходы (фиг. 2м), количество которых возрастает с уменьшением отношени  сигнал-шум, и отношени  частоты сигнала к полосе шумов. Наибольша  веро тность и соответственно наибольшее врем  пребывани  смеси сигнала и шума выше (ниже) нулевого уровн  ( имеют место в области экстремальных значений сигнала. При больших отношени х сигнал-шум в это врем  существенно превышает длительности выбросов С . в установившемс  режиме в регистры 4 и 5 в каждом периоде сигнала записываютс  коды, соответствующие половине длительности интервалов С . При совпадении их с текущими кодами счетчика 3 с выходов элементов б и 7 сравнени  кодов снимаютс  импульсы , прив занные к серединам интервалов (-. . Временное положение этих импульсов, а также фронтов меандра на выходе триггера 8 (фиг.2н в математическом ожидании совпадает с экстремальными значени ми входного синусоидального сигнала. Оно не измен етс  при изменении соотношени  сигнал-шум и уходов нулевой линии усилител -органичител .FIG. 2 m, n are temporary diagrams 1y, illustrating the operation of the device in the presence of broadband noise. When a mixture of sinal and noise passes through the limiting amplifier, false zero transitions appear (Fig. 2m), the number of which increases with a decrease in the signal-to-noise ratio and the signal frequency-to-noise ratio. The greatest likelihood and, accordingly, the longest residence time of the signal and noise mixture is above (below) the zero level (occur in the region of extreme values of the signal. With large signal-to-noise ratios at this time, it significantly exceeds the duration of C emissions. In the steady state in registers 4 and 5, codes corresponding to half the duration of intervals C are recorded in each signal period. When they coincide with current counter codes 3, the pulses connected to the middle of the signals are taken from the outputs of elements b and 7 of the code comparison. eagles (-. The temporal position of these pulses, as well as the fronts of the meander at the output of the trigger 8 (fig.2n in the mathematical expectation coincides with the extreme values of the input sinusoidal signal. It does not change when the signal-to-noise ratio changes and the zero line gains organichitel.

При понижении отношени  сигналшум различие; в длительност х интервалов Cf выбросов (пауз)С уменьшаетс  и при определенных услови х становитс  трудноразличимым.When lowering the signal-to-noise ratio the difference; in the durations of the intervals Cf, the emissions (pauses) C decrease and, under certain conditions, become difficult to distinguish.

При этом возможен как пропуск сигнала , так и ложное срабатывание устIn this case, both signal skipping and false triggering are possible.

ройства. Однако, веро тность ложного срабатывани , т.е. формировани  двух и более импульсов прив зки к одному из экстремальных значений сигнала за период, в данном устройстве гораздо меньше, так как после первого срабатывани  происходит коммутаци  пол рности сигнала. При этом счетчик 3 заполн етс  лишь в течение короткого выброса, следующего после момента коммутации, не вызывающего roystva However, the likelihood of false positives, i.e. the formation of two or more pulses of reference to one of the extreme values of the signal for the period, in this device is much smaller, since after the first operation the signal polarity switches. In this case, the counter 3 is filled only during a short burst following the moment of switching, which does not cause

0 вторичного срабатывани  элемента 7 сравнени  кодов.0 secondary actuation of the element 7 comparison codes.

Практически в предлагаемом уст-, ройстве формирование импульсов прив зки осуществл етс  путем цифровой Practically, in the proposed device, the formation of the coupling pulses is carried out by digital

5 обработки сигнала, основанной на анализе длительности выбросов и пауз смеси сигнала и шума.5 signal processing based on the analysis of the duration of the emissions and pauses of the mixture of signal and noise.

Введение новых элементов и св зей позвол ет повысить помехоустой0 чивость устройства временной прив зки к экстремальнЕлм значени м гармонического сигнала примерно в 2 раза за счет существенного уменьшени  веро тности ложных срабатываний.The introduction of new elements and connections makes it possible to increase the noise immunity of the temporary binding device to the extreme values of the harmonic signal by about 2 times due to a significant decrease in the probability of false alarms.

.Наличие импульсов прив зки к обо5 им экстремальным значени мсигнала, временное положение которых практически не зависит от уходов нулевой линии и соотношени  сигнал-шум, повышает точность измерений (случайна  . The presence of pulses of coupling to both extreme values of the signal, the temporary position of which practically does not depend on the zero line departures and the signal-to-noise ratio, improves the measurement accuracy (random

0 средне к вадратиче ска  погрешность уменьшаетс  в т/2 раз), а также быстродействие (особенно на низких и инфранизких частотах), расшир ет возможности применени  данного уст5 ройства в измерительной технике (например , в качестве широкодиапазонного квадратурного устройства).0 medium to vadraticheskaya ska error decreases in t / 2 times), as well as the speed (especially at low and low frequencies), expands the possibilities of using this device in measurement technology (for example, as a wideband quadrature device).

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 311214, кл. G 01 R 25/00, 1969.1. USSR author's certificate No. 311214, cl. G 01 R 25/00, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 573772, кл. G 01 R 25/00, 1976.2. USSR author's certificate number 573772, cl. G 01 R 25/00, 1976. ZlZl iJJJj I I I M I I i I I I I I I 11 I .iJJJj I I I I I I I I I I I I 11 I. Jif i-ei- г Jif i-ei- g -г//-r // JlCLTZlZiriJlCLTZlZiri ИЛIL
SU782640193A 1978-07-10 1978-07-10 Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal SU789855A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640193A SU789855A1 (en) 1978-07-10 1978-07-10 Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782640193A SU789855A1 (en) 1978-07-10 1978-07-10 Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU789855A1 true SU789855A1 (en) 1980-12-23

Family

ID=20775126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782640193A SU789855A1 (en) 1978-07-10 1978-07-10 Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU789855A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4322832A (en) Method and arrangement for pulse spacing measurement
EP0008160A1 (en) Programmable digital tone detector
SU789855A1 (en) Apparatus for time coupling to extremum values of harmonic signal
US2991416A (en) Frequency shift measuring device
US4181949A (en) Method of and apparatus for phase-sensitive detection
SU991420A2 (en) Random process generator
US4353028A (en) Measuring circuit for integrating electrical signals in a gamma camera
SU1570007A1 (en) Device for measuring signal/noise ratio in discrete communication channels
SU573772A1 (en) Digital phasemeter
SU884105A1 (en) Time interval converter
SU1566317A1 (en) Apparatus for phase correction of sequence of time signals
SU429361A1 (en) DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE AMPLITUDE
SU773566A1 (en) High-accurancy time signal selector
SU542339A2 (en) Adaptive time sampler
SU1287025A1 (en) Automatic meter of pulse power of microwave frequency radio signals
SU1539684A1 (en) Meter of transient characteristic of four-terminal network
RU1775683C (en) Infra-low frequency phase meter
SU1601772A1 (en) Device for searching for frequency-manipulated signal
SU412561A1 (en) PULSE VOLTMETER
SU1666968A1 (en) Digital phase meter
SU690298A1 (en) Flowmeter digital measuring device
SU439818A1 (en) Device for determining the histogram of the first derivative of the signal
RU2007044C1 (en) Device for search of noise-like signal
SU864148A1 (en) Device for converting time scage and digital registering of single electric signals
SU1597769A2 (en) Apparatus for tolerance control of transient characteristic of readjustable oscillators