Аналого-цифровой девиометр
1. АКАЛОГО-ЦИФРОВОП ДЕВИОМЕТР , содержащий формирователь импульсов , блок .памяти и последовательно соедиие1Гные аналого-цифровой преобразователь (АЦП), блок анализа, арифметический блок и .индикатор, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй блок памяти, первый и второй блоки стробирования, генератор тока, сумматор и экспандер, при этом входом устройства является вход формирователя импзльсов, первый выход которого соединен с первым входом первого и вторым входом второго блоков стро- . бирования, второй выход формирователя, импульсов соединен с первыми вторым входами соответственно второго и первого блоков стробирования, третий выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом АЦП, второй выход которого соединен с третьими входами блоков стробирования, первый, второй и третий выходы которых соедиi нены с соответствующими входами блоков памяти, четвертые входы которых (Л соединены с выходами генератора тока, а выходы блоков памяти соединены с . сумматором, выход которого соединен с входом экспандера, выход которого соединен с сигнальным входом АЦП. N9
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4! 13,,„„„,„ „, ц
ЫВЛИ()ТЕУА
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3663878/24-21 (22) 16. 11.83 (46) 30.09.85. Бюл. У 36 (72) Е.М.Хайкин
:(53) 621.317(088.8) (56) Гитис Э.Е1. Пискулов Е.А. Аналого-цифровые преобразователи. — H. Энергоиздат, 1981 с.147.
Авторское свидетельство СССР Р 898338, кл. G 01 8 23/00, 1982. (54)(57) 1. АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ДЕВИОМЕТР, содержащий формирователь импульсов, блок .памяти и последовательно соединенные аналого-цифровой преобразо- ватель (АЦП), блок анализа, арифметический блок и индикатор, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены второй блок памяти, первый и второй блоки стробирования, генератор тока, сумматор и экспандер, при этом входом устройства является вход формирователя импульсов, первый выход которого соединен с первым входом первого и вторым входом второго блоков стробирования, второй выход формирователя, импульсов соединен с первым И вторым входами соответственно второго и первого блоков стробирования, третий выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом АЦП, второй выход которого соединен с третьими входами блоков стробирования, первый1, второй и третий выходы которых соедиO нены с соответствующими входами бло- Е ков памяти, четвертые входы которых соединены с выходами генератора тока, %фФ а выходы блоков памяти соединены с . ("" сумматором, выход которого соединен с входом экспандера, выход которого lar соединен с сигнальным входом АЦП. ков памяти содержит ячейку памяти и ,три электронных ключа, при этом управ ляющие входы электронных ключей являются соответственно первым, вторым и ,третьим входами блоков памяти, сигнальный вход первого электронного ключа является четвертым входом блока памяти, выход второго электронного ключа является выходом блока памяти, а его сигнальный вход соединен с выходом первого, сигнальным входом третьего электронных ключей и выходом, ячейки памяти, выход которой соединен с выходом третьего электоонного ключа.
1182428
2. Устройство по п.1, о т л и ч а,ю щ е е с я тем, что формирователь импульсов содержит элемент ИЛИ, блоки выделения переднего и заднего фронтов и усилитель-ограничитель, вы-., ход которого соединен с входами блоков выделения .переднего и заднего фронтов, выходы которых, являясь первым и вторым выходами формирователя импульсов,- соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого является . третьим выходом формирователя импуль-. сов.
3 ° Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что кажпый из бло1
1О
Изобретение относится к измеритель-: ной технике и может быть использовано в радиотехнических устанцй)Сах различного назначения.
Целью изобретения является повышение точности измерения отклонений частоты.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого девиометра; на фиг.2— временные диаграммы, поясняющие работу девиометра.
Девиометр содержит формирователь
1 импульсов, блоки 2 и 3 стробирования, блоки 4 и 5 памяти, генератор 6 тока, сумматор 7, экспандер 8, АЦП
9, блок 10 анализа,, арифметический блок 11 и индикатор 12.
Вход формирователя импульсов 1 является входом устройства, первый выход формирователя импульсов 1 соединен с первым входом первого 2 и .вторым входом второго 3 блоков, а второй выход формирователя 1 импуль-. сов соединен с первым и вторым входами соответственно второго 3 и первого 2 блоков стробирования. Третий вы-. ход формирователя 1 импульсов соединен с управляющим входом АЦП 9, второй выход АЦП соединен с третьими входами блоков 2 и 3 стробирова.ния, первый, второй и третий выходы которых соединены с соответствующими входами блоков 4 и 5 памяти, четвертые входы которых соединены с выходами генератора 6 тока, а выходы соединены с входами сумматора 7, выход которого соединен с входом экспандера 8, выход которого соединен с сиг-. нальным входом АЦП 9, выход которого соединен с последовательно соединенными блоком 10 анализа, арифметическим блоком 11 и индикатором 12.
Формирователь 1 импульсов содержит усилитель-ограничитель 1.1, блок
1.2 выделения переднего фронта, блок
1.3 выделения заднего фронта, входы которых соединены с выходом усилителя-ограничителя 1.1, а выходы являются первым и вторым выходами формирователя импульсов 1 и соединены с входами элемента ИЛИ 1.4, выход которого является третьим выходом фор:мирователя импульсов.
Блоки памяти 4 и 5 содержат каж20 дый три электронных ключа соответственно 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.3, и ячейки памяти 4.4 и 5.4 Управляющие входы электронных ключей 4.1, 4.2, 4.3, 5.1, 5.2, 5.3 являются соответ-. ственно первыми, вторыми и третьими входами блоков памяти 4 и 5. Сигнальные входы первых электронных ключей
4.1,и 5.1 являются четвертыми входами блоков 4 и 5 памяти, выходы элекщ .тронных ключей 4.2 и 5.2 — выходами блоков 4 и 5 памяти. Сигнальные входы вторых электронных ключей 4.2 и 5.2 соединены соответственно с выходами первых 4 ° 1 и 5 ° 1, сигнальными входами третьих 4.3 и 5.3 электронных ключей
11824 з и выходами ячеек 4.4 и 5.4 памяти, выходы:которых соединены соответственно с выходами третьих электронных ключей 4.3 и 5.3.
Устройство работает следующим 5 ,образом.
Частотно-модулированный сигнал промежуточной частоты (фиг. 2а) поступаетна вход формирователя импульсов 1, где .усилитель-ограничитель 1. 1 преобразу- 10 ет сигнал в последовательность прямоугольных импульсов (фиг. 2б),а блоки выделения фронтов 1. 2 и 1. 3 выделяют соответственно передние (фиг.2в) и задние (фиг. 2г) фронты импульсной последова- 15
I тельности. Элемент ИЛИ 1.4 выдает сум- ., марный поток фронтов (фиг. 2д) . По при ходу на первый вход блока 2 строби. рования переднего фронта он срабатывает и на его трех выходах возникают уп- 20 равляющие сигналы, под действием которых ключ 4.1 замыкается, а ключи
4.2 и 4.3 размыкаются. С этого момента за счет действия генератора тока
6 через замкнутый ключ 4.1 начинается 25 рост напряжения в ячейке 4.4 памятй (фиг.2 е, поз.1) . По приходу на первьй вход блока 3 стробирования заднего фронта происходит аналогичное срабатывание его и ключей 5.1. и 5.2 и 5.3 блока 5 памяти,. в результате чего начинается рост напряжения на ячейке 5.4 памяти (фиг.2 ж,, поз.1).
Указанный задний фронт воздействует так же на блок 2 .стробирования по его второму входу, что приводит к размыканию ключа 4.1 и замыканию ключа
4.2, в результате чего на вход сум" матора 7 подается с блока 4 памяти уровень напряжения, достигнутый в 40 ячейке 4.4 памяти за.интервал времени между передним и задним фронтами (фиг.2 е,поэ.2) . Значение указанного напряжения однозначно зависит от длительности полупериода входного сиг- 4 нала, .т.е. от его мгновенной частоты.
;Прошедшее через сумматор 7 и экспан дер 8 измеряемое напряжение поступа ;ет на вход АЦП 9 и поддерживается пос,Л тоянным в течение интервала времени, ;необходимого блоку АЦП 9 для преобразования входного уровня в цифровой код, вырабатывающийся при этом в АЦП управляющий импульс "Конец цикла" поступает на третьи входы..блоков
2 и 3 стообирования. Блок 2 по сво28 4 ему предшествующему состоянию оказывается в отличие от блока 3 готовым к срабатыванию от упомянутого импульса, вследствие чего ключ 4 ° 3 замыкается и происходит быстрое стирание (фиг.2 е, поэ.3) напряжения в ячейке
4.4 памяти. В интервале времени до прихода на блок 2 стробирования следующего положительного фронта ключ
4.1 оказывается разомкнутым, а ключи
4.2 и 4.3 — замкнутыми (фиг.2 е, поэ.
4) . Следующий положительный фронт, воздействуя по второму входу на блок
3 стробирования приводит к размыканию ключа 5.1 и замыканию ключа 5.2 (фиг.2 ж, поэ.2) и, кроме того, к повторению ранее описанного цикла работы блоков 2 и 4 (фиг.2 е,поз.5 и т.д.). Начиная с момента прихода второго положительного фронта измеряемое напряжение с блока 5 памяти подается на АЦП. По завершении цикла преобразования от импульса "Конец цикла" срабатывает подготовленный. своим предшествующим состоянием логический блок 3, при этом замыкается ключ 5.3 (фиг.2 ж, поз.3) . В замкнутом состоянии ключ 5.3 находится до момента прихода следующего заднего фронта (фиг.2 ж, поз.4). Эпюры импульсов,.попеременно поступающих с
4 и 5 блоков памяти на вход сумматора
7 показаны соответственно на фиг.2 э, и. Вид сигналов на входе и выходе экспандера 8 показан на фиг.2 к,л.
Из последовательности выдаваемых
АЦП 9 кодов блок 10 выделяет коды максимального и минимального эа цикл измерения числа. Указанные коды поступают в блок 11, где производится вычисление соответствующих им значений наинизшей и наивысшей мгновенных частот или значений максимальных отклонений частоты сигнала от несущей частоты. Результат, измерений отобра Ф жается на цифровом индикаторе 12. таким образом, повышается точность . измерений, обусловленная высокой помехоустойчивостью способа оценки дли-1 тельности полупериодов, при котором искомая величина определяется временным положением ограничивающих изме ряемый полупериод фронтов и не зависит от степени искажения входного. ,сигнала в промежутке между упомянутыми фронтами.
1182428
Составитель С.Лебедев
Техред Л.Микеш Корректор Л.Бескид
Редактор Л .Пчелинская
Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектная, 4
Заказ 6100/43 Тираж 747 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
