Claims (2)
20 Однако этот измеритель обладает низким быстродействием, ограничивающим его применение дл измерени частоты заполнени радиоимпульсов малой длительности. Наиболее 6nVt3KHM техническим реше нием к изобретению вл етс цифровой частотомер, содержащий последователь но соединенные формирователь и временной селектор, счетчик измер емой частоты, последовательно соединенные генератор калиброванной частоты, вентиль и делитель частоты, а также триггер, пр мой выход которого соеди нен с вторыми входами временного селектора и вентил , первый блок венти лей и индикатор zj. Недостатками известного частотомера вл ютс невысока точность и ограниченное быстродействие при изме рении частоты заполнени импульсноfлoдyлиpoвaниыx колебаний. .; Цель изобретени - повышение быст родействи и точности цифрового измерител частоты заполнени радиоимпульсов . Поставленна цель достигаетс тем что в цифровой измеритель частоты за полнени радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные формирователь и временной селектор, счетчик измер емой частоты, последовательно , соединенные генератор калиброванной частоты, вентиль и делитель частоты, а также триггер, пр мой выход которого соединен с вторыми входами временного селектора и вентил , первый блок вентилей и индикатор, введены последовательно соединенные детектор огибающей радиоимпульса и дифференцирующа цепь, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, регистр пам ти и второй блок вентилей, а также первый, второй и третий элементы задержки и второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом дифференцирующей цепи, второй выход которой подключен к пер вому входу триггера, второй вход последнего соединен с выходом второго элемента ИЛИ и входом первого элемен та задержки, выход которого подключен к первому входу счетчика измер емой частоты, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки, вход последнего подключен к выходу временного селектора, при этом вход формировател соединен с входом детектора огибающей радиоимпульса , инверсный выход триггера соединен с вторым входом второго блока вентилей, выход которого подключен к входу индикатора, выход первого эл мента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого блока вентилей, второй вход которого соединен с выходом счетчика измер емой частоты, выход первого блока вентилей подключен к второму входу регистра пам ти, N входов первого элемента ИЛИ соединены с N выходами делител частоты, N-й выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ. На фиг, 1 представлена структурна схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу; на фиг. 3 - график зависимости относиУельной погрешности V измерени частоты цифровым измерителем частоты от дли71ельности образцового интервала Тц; на фиг. k - кривые зависимости разности ДА) , характеризующей улучшение точностных показателей цифрового измерител частоты по сравнению с известным, от длительности радиоимпульса, частоту заполнени которого необходи «) измерить. Цифровой измеритель частоты заполнени радиоимпульсов содержит последовательно соединенные формирователь 1 и временной селектор 2, счетчик 3 измер емой частоты, последовательнр соединенные генератор k калиброванной частоты, вентиль 5 и делитель 6 частоты, триггер 7, блок 8 вентилей, индикатор 9, детектор 10 огибающий радиоимпульса, выход которого соединен с входом.дифференцирующей цепи 11, регистр 12 пам ти, блок 13 вентилей,.элемент ИЛИ 1, элемент 15 задержки, элемент ИЛИ 16, элементы 17 и 18 задержки. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии при отсутствии радиоимпульсов на входе цифрового измерител частоты триггер 7 находитс в таком состо нии, при котором на его пр мом выходе установлен сигнал нулевого уровн Ug (фиг. 2), вследствие чего временной селектор 2 и вентиль 5 закрыты. Счетчик 3 измер емой частоты и регистр 12 пам ти обнулены . При по влении на входе измерител частоты радиоимпульса U детектор 10 выдел ет его огибающую U. Одновременно с этим на выходе формировател 1 по вл етс последовательность импульсов и следующих с периодом измер емой частоты Ту Под воздействием видеоимпульса с выхода детектора 10 вначале на пер вом выходе дифференцирующей цепи 11 по витс импульс, соответствующий переднему фронту видеоимпульса U, а затем и импульс У,, соответствующий заднему фронту этого же видеоимпульса . Под воздействием импульса U. соответствующего переднему фронту ви деоимпульса, триггер 7 устанавливаетс в единичное состо ние. При этом на его пр мом выходе по витс сигнал и одиночного уровн , открывающий временной селектор 2 и вентиль 5. При Этом импульсы и измер емой частоты х с выхода формировател 1 через временной селектор 2 и элемент 18 задержки поступают на вход счетчика 3 измер емой частоты, а им . пульсы с выхода генератора k калибро ванной частоты через вентиль 5 поступают на вход делител 6 частоты. Счетчик 3 начинает подсчет чиспа импульсов , подаваемых на его вход. На вход делител 6 частоты, представл ющего собой, например, декадный делитель , поступают импульсы, следующие с частотой fp генератора , калиброванной частоты. В делителе 6 последовательность этих импульсов преобразуетс в N последовательностей импульсов с ко эффициентами делени Кд 10, где п 1,2,..,N, причем на выход делител 6 проходит лишь первый из импульсов каждой последовательности. Эти импульсы г;Ъступают на входы первого элемента ИЛИ И. В качестве при мера на фиг. 2 представлены импульсы UA и соответственно на первом и втором выходах делител 6, а также импульс и( с выхода элемента ИЛИ Ц. При по влении на первом выходе де кадного делител 6 импульса, определ ющего окончание первого образцового интервала времени,в течение которого производитс измерение частоты, этот импульс через элемент Н поступает на вход установки нул регистра 12 и обнул ет его, а также поступает через элемент 15 на вход блока вентилей. Под воздействием импульса и,„, задержанного относительно импуль са и., на врем C).T,i, содержимое счетчикаЗ переписываетс в регистр В том случае, когда радиоимпульс У имеет большую прот женность, на вход счетчика 3 продолжают поступать g импульсы счета IJ. и содержимое счетчика будет увеличиватьс и после по влени импульса Dft на выходе делител 6, поскольку временной селектор 2 продолжает оставатьс открытым. Если до окончани действи радиоимпульса IJj по витс очередной импульс, например (i, на выходе делител 6, а значит и на выходе элемента ИЛИ I, то как и при по влении предыдущего импульса и с делител 6 произойдет обнуление регистра 12 пам ти импульсом и и последующий перенос импульсом обнуленный регистр 12 нового содержимого счетчика 3. Так будет продолжатьс до тех пор, пока длитс радиоимпульс.. По окончании действи II . , а следовательно , и видеоимпульса и с выхода детектора 10 под воздействием импульса и с второго выхода дифференцирующей цепи 11 триггер 7 устанавливаетс в нулевое состо ние, при котором на его пр мом устанавливаетс нулевой потенциал U- . Временной селектор 2 и вентиль 5 запираютс , и прекращаетс поступление импульсов U измер емой частоты на вход счетчика 3, а импульсов генератора k калиброванной частоты - на вход делител 6. Одновременно с этим с инверсного выхода триггера 7 подаетс потенциал Оо одиночного уровн на индикаторное устройство 9. При этом .содержимое регистра 12 пам ти представл ет собой количество импульсов измер емой частоты , подсчитанных счетчиком 3 за образцовый интервал времени, вл ющий-; с максимально возможным в.течение длительности радиоимпульса. Таким образом, достигаетс максимально возможна точность измерени частоты заполнени одиночных радиоимпульсов. Одновременно с этим импульс U(, с второго выхода дифференцирующей цепи 11 поступает через элемент 16 и элемент 17 на вход установки нуль счетчика Зизмер емой частоты. Задержанный таким образом импульс U на врем С обнул ет счетчик 3. При этом установка счетчика 3 в нуль производитс лишь после того, как информаци с регистра 12 будет передана на индикаторное устройство 9. В том случае, когда на выходе делител 6 будет сформирован импульс, определ ющий максимально возможный дл данного устройства образцовый интервал Тц, а радиоимпульс, частоту запол нени которого необходимо измерить, еще продолжаетс , прекращение цикла измерени осуществл етс под воздействием импульса с последнего М-го вы хода делител . Зтрт импульс через эл мент 16 .поступает на второй вход триггера 7 и устанавливает его в нулевое состо ние. При этом также, как и дл рассмот ренного случа , потенциалом с обратного (второго) выхода триггера 7 раз решаетс перенос информации с выхода регистра 12 пам ти на индикаторное устройство 9. Прошедший через элемент 16 и задержанный элементом 17 задержки импульс конца образцового интервала, снимаемый с последнего выхода делител 6 частоты, воздейству на счетчик 3 устанавливает его в нулевое состо ние, подготавлива его к очередному циклу измерени . Улучшение точностных показателей предлагаемого цифрового измерител частоты заполнени радиоимпульсов с автоматическим выбором длительности образцового интервала Тц по сравнению с известным устройством, можно оценить, определив разность ЛV между значением относительной погрешности измерени Л) при оптимально выбранном значении Тц (у предлагаемого измерител частоты) и значением относитель ной погрешности измерени О- дл некоторого выбранного заранее значени Тц (применительно к известному измерителю ), Д-0-1)-Л). 11 гдеД) и Л, к. определ ютс по ьормуле 4vr измер ема частота; врем одного измерени {образцовый интервал) ; относительна нестабильност генератора калиброванной частоты. : При ручном выборе интервала Тц ус тановленное значение образцового интервала Тц может быть как больше, та и меньше длительности радиоимпульса, частоту заполнени которого необходи мо измерить. Это обусловлено тем, что перед, измерени ми неизвестна дли тельность этогб радиоимпульса Сц . Еслидлительност ь радиоимпульса Тц окажетс менее длительности интервала Тц, то измерение будет выполнено со значительной погрешностью. Если ж длительность радиоимпульсаТц не мен 9 .8 установленного значени Тц, то при измерени х будет допущена погрешность, превышающа ее оптимальное значение, т.е. то значение, которое достигаетс в случае, когда интервал Тц выбран оптимально , т.е. когда он выбран максимально возможным в течение длительности радиоимпульса. На фиг. ( представлены кривые зависимости разности AV ,, характеризующие улучшение точностных показателей предлагаемого цифрового измерител частоты по сравнению с известным, от длительности радиоимпульса. Кривые (Тц) приведены дл различных установленных дл известного частотомера фиксированных значений Тц Скривые 1, 2 и 3). Из графика видно, что с увеличением длительности интервала Тц величина ) уменьшаетс , т.е. происходит уменьшение относительной погрешности измерени . Изобретение позвол ет осуществл ть автоматическое измерение частоты заполнени импульсно-модулированных колебаний неизвестной длительности, а также одиночных импульсов. При этом достигаетс высокое быстродействие измерений , обусловленное возможностью из-i мерени частоты заполнени коротких одиночных радиоимпульсов, длительность которых Tj, не менее длительности мини мально возможного образцового интервала из набора образцовых интервалов, вырабатываемых измерителем частоты. При этом предлагаемый измеритель частоты адаптируетс к длительности радиоимпульса , частоту заполнени которого необходимо измерить. Кроме того, адаптаци измерител к длительности радиоимпульса позвол ет производить цикл измерений за максимально возможный в течение действи радиоимпульса образцовый интервал времени , что приводит к уменьшению погрешности измерени частоты, а следовательно , и повышению точности измерений . Формула изобретени Цифровой измеритель частоты заполнени радиоимпульсов, содержащий последовательно соединенные формирователь и временной селектор, счетчик измер емой частоты, последовательно соединенные генератор калиброванной частоты , вентиль и делитель частоты, а также триггер, пр мой выход которого соединен с вторыми входами временного 994 селектора и вентил , первый блок вентилей и индикатор, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и точности, в него введены последовательно соединеннью детектор огибающей радиоимпульса и дифференцирующа цепь, последовательно соединенные первый элемент ИЛИ, регистр пам ти и второй блок венти- лей, а также первый, второй и третий , элементы задержки и второй элемент ИЛИ, первый вход которого соединен с первым выходом дифференцирующей цепи,. второй выход которой подключен к первому входу триггера, второй вход последнего соединен с выходом второго элемента ИЛИ и входом первого элемента задержки, выход которого подключен к первому входу счетчика измер емой частоты, второй вход которого соединен с выходом второго элемента задержки , вход последнего подключен к выходу временного селектора, при этом вход (Ьормировател соединен с входом детектора огибающей радиоим- пульса инверсный выход триггера соединен с вторым входом второго блока вентилей, выход которого подключен к входу индикатора, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом третьего элемента задержки, выход которого подключен к первому входу первого блока, вентилей, второй вход чоov i- w,-, -.--, -- торого соединен с выходом счетчикг измер емой частоты, выход первого блока вентилей подключен к второму входу регистра пам ти, N входов первого элемента ИЛИ соединены с N выходами делител частоты, N-й выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1 Авторское № , кл. G 01 R 23/00, 1975. 20 However, this meter has low speed, limiting its use for measuring the frequency of filling of short duration radio pulses. More than 6nVt3KHM technical solution to the invention is a digital frequency meter, containing sequentially connected driver and time selector, measured frequency counter, series calibrated frequency generator, gate and frequency divider, as well as a trigger, the direct output of which is connected to the second inputs time selector and valve, first valve block and indicator zj. The disadvantages of the known frequency meter are low accuracy and limited speed when measuring the filling frequency of pulsed oscillations. ; The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of the digital frequency meter for filling radio pulses. The goal is achieved by the fact that a digital frequency meter contains radio pulses containing a series-connected driver and a time selector, a measured frequency counter, in series, a calibrated frequency generator, a gate and a frequency divider, and a trigger, the direct output of which is connected to the second inputs time selector and valve, the first valve block and the indicator, are in series connected the detector of the radio pulse envelope and the differentiating circuit, in series with the first OR element, the memory register and the second valve block, as well as the first, second and third delay elements and the second OR element, the first input of which is connected to the first output of the differentiating circuit, the second output of which is connected to the first input of the trigger, the second input of the last connected to the output of the second OR element and the input of the first delay element, the output of which is connected to the first input of the measured frequency counter, the second input of which is connected to the output of the second delay element, the input of the last connected to the output at the time selector, while the input of the imager is connected to the detector input by the radio pulse envelope, the inverse trigger output is connected to the second input of the second valve block, the output of which is connected to the indicator input, the output of the first element OR is connected to the input of the third delay element, whose output is connected to the first the input of the first valve block, the second input of which is connected to the output of the meter of the measured frequency, the output of the first valve block is connected to the second input of the memory register, N inputs of the first element OR connect enes with N outputs of the frequency divider, N-th output of which is connected to the second input of the second OR gate. Fig, 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - time diagrams illustrating his work; in fig. 3 is a graph of the relative error V of frequency measurement with a digital frequency meter versus the length of the sample interval TC; in fig. k - curves of the dependence of the difference YES), which characterizes the improvement of the accuracy indicators of the digital frequency meter compared to the known, on the duration of the radio pulse, the filling frequency of which is necessary to measure. The digital meter for filling the frequency of radio pulses contains a serially connected driver 1 and a time selector 2, a measured frequency counter 3, a series calibrated frequency generator k, a valve 5 and a frequency divider 6, a trigger 7, a valve block 8, an indicator 9, a detector of a radio pulse envelope 10, the output of which is connected to the input. Differentiating circuit 11, memory register 12, valve block 13, OR element 1, delay element 15, OR element 16, delay elements 17 and 18. The device works as follows. In the initial state, in the absence of radio pulses at the input of the digital frequency meter, trigger 7 is in such a state that its zero output signal is set to zero level Ug (Fig. 2), as a result of which time selector 2 and valve 5 are closed. Counter 3 of the measured frequency and memory register 12 are reset. When an impulse frequency meter U appears at the input, the detector 10 allocates its envelope U. At the same time, a sequence of pulses appears at the output of shaper 1 followed by a period of measured frequency T. Under the influence of the video impulse from the output of detector 10, first at the first output of differentiating circuit 11 through Wits pulse corresponding to the leading edge of the video impulse U, and then the impulse U ,, corresponding to the falling front of the same video impulse. Under the influence of a pulse U. corresponding to the leading edge of the video pulse, the trigger 7 is set to one. At the same time, at its direct output there is a signal and a single level opening the time selector 2 and valve 5. At this, the pulses and the measured frequency x from the output of the former 1 through the time selector 2 and the delay element 18 arrive at the input of the counter 3 of the measured frequency and them. The pulses from the generator output k of the calibrated frequency through the valve 5 are fed to the input of the frequency divider 6. Counter 3 starts counting the number of pulses applied to its input. At the input of the frequency divider 6, which is, for example, a decade divider, pulses are received that follow with the frequency fp of the generator of the calibrated frequency. In divider 6, the sequence of these pulses is transformed into N sequences of pulses with fission factors Kd 10, where n 1,2, .., N, and only the first of the pulses of each sequence passes to the output of divider 6. These pulses r; b come to the inputs of the first element OR I. As an example in FIG. Figure 2 shows the pulses UA and, respectively, the first and second outputs of the divider 6, as well as the pulse and (from the output of the element OR C.) When a pulse divider 6 appears at the first output, defining the end of the first exemplary time interval during which the measurement is performed frequency, this pulse through the element H enters the input of the zero register setting 12 and zeroes it, and also enters the input of the valve block through element 15. Under the influence of the pulse and, „delayed relative to the pulse and., at time C) .T , i, content schetchikaZ overwritten into register B when Y RF pulse has greater extension on the input of the counter 3 continues to receive pulses g IJ account. and the contents of the counter will increase and after the appearance of the pulse Dft at the output of the divider 6, since the time selector 2 continues to remain open. If before the end of the action of the radio pulse IJj there is another pulse, for example (i, at the output of divider 6, and therefore at the output of the element OR I, then as with the occurrence of the previous pulse and from divider 6, the memory register 12 will be reset by pulse and and the subsequent transfer by pulse of a zeroed register 12 of the contents of the counter 3. This will continue for as long as the radio pulse. At the end of action II., and consequently, the video pulse from the output of the detector 10 under the influence of the pulse and from the second output differentiating the circuit 11, the trigger 7 is set to the zero state, in which the zero potential U- is set on its direct. The time selector 2 and the valve 5 are locked, and the pulses U of the measured frequency to the input of the counter 3 are stopped and the oscillator k of the calibrated frequency is stopped To the input of the divider 6. At the same time, from the inverse output of the trigger 7, the potential Oo of a single level is supplied to the indicator device 9. In this case, the contents of the memory register 12 are the number of pulses of the measured frequency counted from etchikom 3 for an exemplary time interval is yuschiy-; with the maximum possible duration of the radio pulse. Thus, the highest possible accuracy is achieved in measuring the frequency of filling of single radio pulses. Simultaneously, the pulse U (from the second output of the differentiating circuit 11 enters through the element 16 and the element 17 to the input of setting the zero of the Zizmer frequency counter. The impulse U thus delayed for a time C zeroed the counter 3. At the same time, the counter 3 is set to zero only after the information from register 12 is transmitted to the indicator device 9. In the case when the output of the divider 6 will generate a pulse determining the maximum possible interval for the given device TC, and the radio pulse, The completion of which is necessary to measure, is still ongoing, the termination of the measurement cycle is carried out under the influence of a pulse from the last Mth output of the divider. The pulse passes through the element 16 to the second input of trigger 7 and sets it to the zero state. , as for the considered case, the potential from the reverse (second) trigger output resolves the transfer of information from the memory register 12 output to the indicating device 9 7 times. The end pulse of the sample passed through the element 16 and delayed by the delay element 17 Vågå interval removable from the last output frequency divider 6, the effect on 3 sets its counter to zero state, preparing it for the next measurement cycle. Improving the accuracy of the proposed digital meter for filling radio pulses with automatic selection of the duration of the reference interval TC in comparison with the known device can be estimated by determining the difference LV between the value of the relative measurement error L) at the optimally selected value TC (for the proposed frequency meter) and the relative measurement errors O - for some previously chosen value of TC (as applied to a known meter), D-0-1) -L). 11 where D) and L, K. are determined by the formula 4vr measured frequency; time of one measurement {standard interval); relative instability of the generator of the calibrated frequency. : When manually selecting the interval Tc, the set value of the model interval Tc can be either larger or smaller than the duration of the radio pulse, the filling frequency of which should be measured. This is due to the fact that before, by measurements, the duration of this pulse of the radio pulse Sc is unknown. If the duration of the radio pulse TC will be less than the duration of the interval TC, then the measurement will be performed with a significant error. If the duration of the radio pulse is not changed 9 .8 of the established value of TC, then the measurement will be allowed an error exceeding its optimal value, i.e. the value that is achieved in the case when the interval Tc is optimally selected, i.e. when it is selected as long as possible for the duration of the radio pulse. FIG. (curves of the difference AV, characterizing the improvement of accuracy indicators of the proposed digital frequency meter compared to the known frequency of the radio pulse. Curves (TC) are given for different fixed for the known frequency meter TC fixed curves Curves 1, 2 and 3). It can be seen from the graph that as the duration of the interval Tz increases, the value of) decreases, i.e. the relative measurement error decreases. The invention allows automatic measurement of the filling frequency of pulsed-modulated oscillations of unknown duration as well as single pulses. In this case, a high measurement performance is achieved, due to the possibility of measuring the frequency of filling short single radio pulses, the duration of which is Tj, not less than the duration of the minimum possible exemplary interval from a set of exemplary intervals generated by a frequency meter. In this case, the proposed frequency meter is adapted to the duration of the radio pulse, the filling frequency of which is to be measured. In addition, the adaptation of the meter to the duration of the radio pulse makes it possible to perform a measurement cycle for the maximum possible time interval during the radio pulse, which leads to a decrease in the frequency measurement error and, consequently, an increase in the measurement accuracy. The invention includes a digital meter for filling the frequency of radio pulses containing a serially connected driver and a time selector, a measured frequency counter, a serially connected calibrated frequency generator, a gate and a frequency divider, as well as a trigger, the direct output of which is connected to the second inputs of the time selector 994 and valve, The first valve block and the indicator, characterized in that, in order to increase speed and accuracy, the envelope detector is inserted in series into it adioimpulsa and differentiating circuit, series-connected first OR gate, a register memory and a second block venti- leu, and the first, second and third delay elements and a second OR gate having a first input coupled to the first output of the differentiating circuit ,. The second output of which is connected to the first trigger input, the second input of the last is connected to the output of the second OR element and the input of the first delay element, the output of which is connected to the first input of the measured frequency counter, the second input of which is connected to the output of the second delay element, the last input is connected to the output time selector, the input (the normalizer is connected to the input of the detector of the radio pulse envelope; the inverse output of the trigger is connected to the second input of the second valve block, whose output is connected to ode indicator, the output of the first element OR is connected to the input of the third delay element, the output of which is connected to the first input of the first block, the gates, the second input cho iov, -, --.--, which is connected to the output of the measured frequency counter, the output of the first valve block is connected to the second input of the memory register, the N inputs of the first element OR are connected to the N outputs of the frequency divider, the Nth output of which is connected to the second input of the second element OR. Sources of information taken into account in the examination of 1 Author's No., cl. G 01 R 23/00, 1975.
2. Авторское № 191185, кл. G 01 R 23/00, 19б7,2. Author's No. 191185, cl. G 01 R 23/00, 19b7,
вмч/vmh /
ТT
/3/ 3
))
фие.Цfie.Ts