SU824063A1 - Стробоскопический преобразовательэлЕКТРичЕСКиХ СигНАлОВ - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в измерител х переходн процессов наносекундного диапазона. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  стробоскопический преобразователь электрических сигналов,содержащий кварцевый генератор, блок выделени  разностной частоты, строб скопический смеситель, формировател стробимпульсов, усилитель-расширите коммутатор и блок управлени  fl. Недостатком данного устройства  вл етс  ограниченность функциональ ных возможностей - оно не позвол ет устанавливать и поддерживать точно формируемый малый шаг считывани  при частотах повторени  исследуемого сигнала, меньших 1 МГц , не обеспечивает возможность работЬ на нескольких фиксированных частотах повторени , исследуемого сигигша. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что стробоскопический преобразова-. тель электрических сигналов, содерж щий кварцевый генератор, выход которого соединен с первым входом . первого блока выделени  разностной :частоты, стробоскопический смеситель , первый ВХОД которого подключен к выходу формировател  стробимпульсов , второй вход через второй разъем - к одному входу преобразовател , а выход - ко входу усилител -расширител , и коммутатор, вход управлени  которого св зан с первым выходом блока управлени , снабжен трем  управл емыми генераторами электрических колебаний, четырьм  делител ми частоты, трем  блоками вьщелени  разносгной частоты,- вторым коммутатором , трем  блоками автоматической подстройки частоты, блоком сброса и элементом задержки,выход которого соединен с другим входом преобразовател , а вход - с выходом первого делител  частоты, второй вход которого подключен к выходу блока сброса и второму входу четвертого делител  частоты, а первый вход - к выходу кварцевого генератора и первому входу второго делител  частоты, первый выход которого св зан со вторым входом первого блока автоматической подстройки частоты, а второй выход со вторым входом второго блока авто-. магической подстройки частоты, выход которого соединен с входом второго управл емого генератора, а первый вход - с выходом третьего блока выделени  разностной частоты, первый вход которого подключен к выходу второго управл емого генератора и первому входу второго блока выделени  разностной частоты, а второй вход - к выходу кварцевого генератора и второму входу четвертого блока выделени  разностной частоты, первый вход которого св зан с выходом треть его управл емого генератора, вторым входом второго блока вьвделени  разно стной частоты и первым сигнальным входом первого коммутатора, а выход со вторым сигнальным входом второго коммутатора, выход которого соединен с входом блока сброса, вход управле ни  - со вторым выходом блок.а управленив , а первый сигнальный вход - с выходом первого блока выделени  разностной частоты и первый входом первого блока автоматической подстройки частоты, которого подключен ко входу первого управл емого генератора , выходом св занного со вторым входом первого блока выделени  разностной частоты, вторым сигнальным входом первого коммутатора и входом третьего делител  частоты,выход кото рого соединен с первым входом третьег блока автоматической подстройки частоты , второй вход которого подключен к выходу второго, блоха выделени  разностной частоты, а выход ко входу третье,гр управл емого генератора , причем вход четвертого делител  частоты св зан с выходом первого KOhflktyTaTopa, а выход .с входом формировател  стробимпуль-. сов. Структурна  электрическа , схема устройства представлена на чертеже. Устройство состоит из кварцевого генератора 1, первого делител  2 час тоты, элемента 3 задержки, исследуем го блока 4, стробоскопического смесител  5, первого блока б вьщелени  разностной частоты, второго делител  7 частоты, усилител -расширител  8, первого управл емого (по частоте) генератора 9, первого блока 10 автоматической подстройки частоты, треть его делител  11 частоты, третьего блока 12 выделени  разностной частоТЫ , второго управл емого генера сфа 13, второго блока 14 автоматической подстройки частоты, второгр блока 15 выделени  разностной частоты, третьего блока 16 автоматической подстройки частоты, третьего управл вмого генератора 17, первого коммутатора 18, четвертого делител  19, формировател  20 стробимпульсов,блока 21 управлени , четвертого блока 22 выделени  разностной частотна, второго коммутатора 23 и блока 24 сброса. Устройство работает следующим об разом. Сигнал с частотой повторени  в п раз большей, чем требуетс  дл  запуска исследуемого блока, генерируег ий кварцевым генератором 1, поступает на делитель 2 частоты. Поделенный в п раз в делителе 2 сигнал, пройд  элемент 3 задержки, запускает исследуемый блок 4. Выходной сигнал этого блока поступает на второй вход смесител  5, на первый вход которого подаютс  стробимпульсы с выхода блока 6. Выходной сигнал смесител  5 усиливаетс  блоком В. Сигналы кварцевого генератора 1 и первого управл емого генератора 9 поступают на входы первого блока б вьщелени  разностной частоты, выходной сигнал которого с частотой повторени , равной разности частот генератора 1 и генератора 9, подаетс  на первый вход первого блока 10 автоматической подстройки частоты, на второй вход которого поступает сигнал кварцевого генератора 1 с частотой, поделенной в делителе 7 в m раз. Величина m определ етс  требуемой разностьючастот между частотами кварцевого , генератора 1 и управл емого генератора 9. Выходной сигнал первого блока 10 автоматической подстройки частоты управл ет частотой генератора 9 таким образом, чтобы ее величина была равной где ffcr - частота кварцевого генератора 1, m - коэффициент делени  делител  7. Сигнал первого управл емого генератора 9, пройд  установленный в первое положение первый коммутатор 18 и четвертый делитель 19 частоты, в котором частота сигнала делитс  в п раз, поступает на формирователь 20 стробимпульсов. При этом производитс  преобразование исследуемого сигнала с большим шагом считывани . Дл  уменьшени  времени анализа на вход блока сброса 24 через установленный в первое положение второй коммутатор 23 подаетс  сигнал первого блока б вьоделени  разностной частоты. Фронт этого сигнала, соответствующий нулевому фазовому углу между мгновенными значени ми сигналов кварцевого генератора 1 и первого управл емого генератора 9, производит запуск.реле времени в блоке 24 сброса, а также сброс первого 2 и четвёртого 19 делителе частоты в исходное положение. Йа врем  включени  реле времени блокируетс  повторный сброс этих делителей частоты.1

Длительность работы реле времени определ ет длительность преобразуемого участка исследуемого сигнала. Сигнал первого блока 6 вьвделени  разностной частоты, сбрасыва  в исходное положе вне первый 2 и четвертый 19 делители частоты, устанавливает момент нового цикла преобразовани  в место начала шредащущего цикла. Врем  анализа {сокреицаетс  в п раз. Если первый де1литель 2 частоты (либо четвертый делитель 19 частоты) изготовлен с предварительной установкой, т.е. импуЛьс.блока сброса устанавливает этот делитель частоты в любое выбранное оператором положение от О до п, то возможно исследовать любой участок исследуемого сигнала. Производитс  задержка исследуемого сигнала относительно стро бимпульса (а тем .самым и момента преобразовани  исследуемого сигнала) ступен ми на

зет

nf,

сиг Дл  точной установки момента нач ла преобразовани  введен элемент 3 задержки, с помощью которого задерж ка сигнала может быть изменена плав но в пределах от О до t стПри необходимости установки меньшего шага считывани  (например, на Частоте повторени  исследуемого сигнала 10 кГц, при шаге считывани  равном 10 ПС, при. f г Ю МГц разностна  частота должна быть равной 1 Гц) , данна  схе;.ма может стать неэффективной (из-за конечной скоррсти работы схемы автоматической подстройки частоты). В этом случае первый 18 и второй 23 ко1/мутаторы переключают во второ положение, тогда на формирователь 20 етробимпульсов поступает сигнал с выхода третьего управл емого гене ратора 17, прошедший первый коммута тор 18 и четвертый делитель 19 частоты , а блоком сброса 24 управл ет сигнал четвертого блока 22 вьаделени  разностной частоты. Выходной сиг нал третьего управл екюго генератора 17 поступает на второй вход второго блока 15 выделениеразностной частоты, на первый вход которого подаетс  сигнал второго управл емого генератора 13. Частота этого генератора при помощи второго блока 14 автоматической подстройки частоты (на вход которого поступают сигналы из кварцевого генератора 1 непосредственно и через часть второго де штел  7, обеспечивгиощую деление частоты в р раз) поддерживаетс  равной f () , f. К.Г р Частота повторени  выходного сигнала второго блока В1аделени  разност ной частоты, поступающего на второй

вход третьего блока 16 автоматической подстройки частоты, равна

. г,- кг()на первый вход блока 16 подаетс  сигнал первого управл емого генератора 9 с частотой, поделенной в третьем делителе 11 частоты в г раз, частота повторени  которого равна

()A3

кг

Claims (1)

1. Третий блок 16 автоматической подстройки частоты управл ет частотой третьего управл емого генератора 17 таким образом, чтобы выполн лось равенство При выполнении этого услови  разность между частотами сигналов кварцевого генератора 1 и третьего управл емого генератора 17 равна . fp - а шаг считывани  равен р-1 m-1 nt,(l учитыва , что разностна  частота на выходе делителей равна Ррд Fp/n. Таким образом, подбором коэффициентов делени  делителей m, р и г можно измен ть шаг считывани , а изменением п - частоту повторени  исследуемого сигнала. Если прин ть р . г, то шаг считывани  равен Устройство позвол ет устанавливать и поддерживать малый шаг считывани  при частотах повторени  исследуемого сигнала до единиц килогерц, позвол ет уменьшить врем  анализа исследуемого сигнала, увеличить точность преобразовани  временного масштаба за счет увеличени  точности формировани  шага считывани , а также обеспечивает возможность работы на нескольких фиксированных частотах повторени  сигнала. Формула изобретени  Стробоскопический преобразователь электрических сигналов, содержащий кварцевый генератор, выход которого соединен с первым входом первого блока вьщелени  разностной частоты, стробоскопический смеситель, первый вход которого подключен к выходу формировател  стробимпульсов/ второй вход через второй разъем - к одному входу преобразовател , а выход - ко входу усилител -расширител , и коммутатор , вход управлени  которого св зан с первым выходом блока управлени , отличающийс  тем, что, с целью расширений функциональных возможностей, он снабжен трем  управл емыми генераторами электрических колебаний, четырьм  делител ми частоты, трем  блркгми выделени  раз ностной частоты, ВТОР1ЛМ коммутатором трем  блоками автоматической подстройки частоты, блоком сброса и элементо1у| задержки, выход которого соёд нен с другим входом преобразовател , а вход - с выходом первого делител  частоты, второй вход которого подклю чен к выходу блока сброса и второму входу четвертого делител  чистоты, а первый вход - к выходу кварцевого генератора и первс 4у входу второго делител  частоты, первый выход которого св зан со BTOfft входом первого блока автоматической подстройки частоты , а второй выход - со вторвэМ-вхо дом второго блока автоматической под стройки частоты, выход которого соед нен с входом второго управл емого ге нератора , а первый вход - с выходом третьего блока выделени  разностной частоты, первый .вход которого подключен к выходу второго управл емого генератора и первому входу второго блока выделени  разностной частоты, а второй вход - к выходу кварцевого генератора и второму входу четвертого блока выделени  разностной частоты, первый вход которого св зан с выходом третьего управл емого генератора, вторым входом второго блока выделени  разностной частоты и первым сигнальным входом первого коммутатора, а выход - со вторым сигнальным входом второго коммутатора, выход которого соединен с входом блока сброса, вход управлени  - со вторым выходом блока управлени , а первый сигнальный вход с выходом первого блока выделени  разностной частоты и первым входом первого блока автоматической подстройки частоты, выход которого подключен ко входу первого управл емого генератора, выходом св занного со вторым входом первого блока выделени  разностной частоты, вторым сигнальным входом первого коммутатора и входом третьего делител  частоты, выход которого соединен с первым входом третьего блока автоматической подстройки частоты, второй вход которого подключен к выходу второго блока выделени  разностной частоты, а выход - ко входу третьего управл емого генератора, причем первый вход четвертого делител  частоты св зан с выходом первого коммутатора, а выход - с входом формировател  стробимпульсов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 462138, кл. G 01 R 13/34, 1973 (прототип).