Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВХОДНОГО СИГНАЛА ПАНОРАМНОГО РАДИОПРИЕМНИКА по авт.св. № 924603, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, третий счетчик, RS-триггер, формирователь импульсов переднего фронта, регистр памяти и элемент И, первьй вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера и управляющим входом второго ключа, а второй вход соединен с входом записи регистра памяти и первым выходом порогового формирователя , второй выход которого соединен с входами установки третьего счетчика и RS-триггера, при этом счетный вход второго счетчика соединен с выходом делителя частоты, а выход формирователя импульсов фронта через второй счетчик соединен с информационным входом регистра па (Л мяти.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) () )) (5ц4 G 01 R 23/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

eclat. y

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 924603 (21) 3675953/24-21 (22) 21. 12. 83 (46) 30.10.85. Бюл. ¹ 40 (72) А.И. Шестов, В.И. Чепелев, E À. Молодцов, Г.Н. Орлов и А.Н.Зикий (53) 621.317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 924603, кл. G 01 R 23/10, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ЧАСТОТЫ ВХОДНОГО СИГНАЛА ПАНОРАМНОГО

РАДИОПРИЕМНИКА по авт.св. № 924603, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, третии счетчик, RS-триггер, формирователь импульсов переднего фронта, регистр памяти и элемент И, первый вход которого соединен с инверсным выходом

RS-триггера и управляющим входом второго ключа, а второй вход соединен с входом записи регистра памяти и первым выходом порогового формирователя, второй выход которого соединен с входами установки третьего счетчика и RS-триггера, при этом счетный вход второго счетчика соединен с выходом делителя частоты, а выход формирователя импульсов фронта через второй счетчик соединен с информационным входом регистра памяти.

1 11

Изобретение относится к радиоизмерениям, предназначено для использования в автоматических панорамных приемниках и частотомерах для измерения частоты непрерывных и импульсно-модулированных сигналов и является усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св.

СССР У 924603.

Целью и:,обретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет измерения частоты как непрерывных, так и импульсномодулированных сигналов.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2а-е — эпюры выходных сигналов в контрольных точках для случая приема непрерывного сигнала; на фиг. За-з — то же, для случая приема импульсного сигнала.

Устройство для измерения частоты входного сигнала панорамного радиоприемника содержит последовательно соединенные усилительно-избирательный тракт 1 и пороговый формирователь 2, сканирующий гетеродин 3, выход которого соединен с вторым входом усилительно-избирательного тракта непосредственно, а через блок

4 формирования счетных импульсов и датчик 5 начала отсчета — с первым и вторым входами электронно-логического ключа 6, выход которого соединен с входами делителя 7 частоты и первого счетчика 8 импульсов, последовательно соединенные генератор 9 тактовых импульсов, третий счетчик

10, RS-триггер 11, формирователь 12 импульсов переднего фронта, второй счетчик 13 импульсов, регистр 14 памяти и второй ключ 15, а также элемент И 16, первый вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера 11 и управляющим входом второго ключа 15, а второй вход — с входом записи регистра памяти 14 и первым .выходом порогового формирователя 2 второй выход которого подключен к входам установки третьего счетчика

10 и RS-триггера 11, при этом счетный вход второго счетчика 13 соединен с выходом делителя частоты 7, информационный выход первого счетчика 8 — с входом второго счетчика 13, а выход формирователя 12 импульсов переднего фронта с входом установки регистра памяти 14.

88667 2

Устройство работает следующим образом.

45

55

На входы устройства поступает сигнал, частоту которого необходимо измерить, и сигнал "Начало перестройки", по которому начинается перестройка сканирующего гетеродина 3 (фиг. 2ц), при этом датчик начала отсчета 5 (фиг. 2О) приводится в состояние, обеспечивающее закрытие электронно-логического ключа 6, в первый счетчик 8 заносится число, соответствующее частоте начала диапазона, определяемой эталоном, находящимся в датчике 5 начала отсчета, и регистр памяти 14 устанавливается в нулевое состояние. В процессе .перестройки сканирующего гетеродина 3, а следовательно, и усилительно-избирательного тракта 1 блок 4 формирования счетных импульсов вырабатывает импульсы, свидетельствующие о перестройке гетеродина 3 на определенную величину — шаг перестройки (фиг. 2 6).

Эти импульсы в данный момент через закрытый ключ 6 не проходит (фиг.2 ).

Одновременно третий счетчик 10 заполняется импульсами от генератора тактовых импульсов 9 (фиг. 2 ) и импульсом переполнения устанавливает

RS-триггер 11 в нулевое состояние. В дальнейшем до прихода сигнала от усилительно-избирательного тракта 1 это состояние триггера 11 периодичес\ ки подтверждается импульсами переполнения третьего счетчика 10. При этом сигналом с инверсного выхода триггер открывает элемент И 16 и второй ключ

15. Однако сигналы на выходах устройства в данный момент отсутствуют (фиг. 2 р, с) .

При настройке сканирующего гетеродина 3 на частоту эталона датчика начала отсчета 5 последний вырабатывает сигнал, открывающий электроннологический ключ 6 (фиг. 28). С этого момента импульсы от блока формирования счетных импульсов 4, свидетельствующие о перестройке на известный шаг, начинают поступать в первый счетчик 8 (фиг. 2 Z) и через делитель частоты 7 во второй счетчик 13 (фиг. 2e,>t). Таким образом, в любой момент времени в первом счетчике 8 содержится информация о текущей частоте настройки сканирующего гетеродина 3.

1188667 4 порогу формирователя 2, последний вырабатывает короткий импульс на первом выходе (фиг. 2 A) переписывающий содержимое второго счетчика 13 в регистр памяти 14 (фиг. 2я). Этот же импульс, пройдя открытый элемент

И 16, поступает на выход устройства в качестве признака наличия непрерывного сигнала (фиг. 2р) . (б Поскольку второй счетчик 13 с момента записи числа из первого счетчика 8 заполнялся только половиной общего числа счетных импульсов, поступающих за это время от блока формирования счетных импульсов 4 через делитель 7, то число в нем, а следовательно, и в регистре 14 будет соответствовать частоте сигнала, в то время как число в первом счетчике 8

- 2О будет эквивалентно частоте настройки усилительно-избирательного тракта 1 (т.е. отличаться от частоты сигнала на половину полосы пропускания

АЧХ усилительно-избирательного трак25 та на уровне порога формирователя 2), что позволяет проводить измерение частоты и других сигналов.

Код частоты (значение частоты сигнала) через открытый второй ключ

15 поступает на выход частотомера.

Это значение кода частоты сохраняется на ..ыходных шинах устройства до конца перестройки или до появления в полосе пропускания усилительно35 избирательного тракта 1 нового сигнала. В последнем случае по сигналу от порогового формирователя 2 RS-триггер 11 устанавливается в единичное состояние, закрывается элемент И

16 и второй ключ 15, и сигналом от формирователя импульсов переднего фронта 12 регистр памяти 14 устанавливается в нулевое состояние. В дальнейшем процесс измерения частоты счгнала повторяется. дf f»

У max

При настройке усилительно-избирательного тракта 1 на частоту непре рывного сигнала на его выходе образуется импульс, повторяющий форму амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) усилительно-избирательного тракта 1 (фиг. 2к). Пороговый формирователь 2 при достижении импульсом порогового уровня вырабатывает на втором выходе короткий импульс (фиг. 2ц), устанавливающий третий счетчик 10 в нулевое (фиг. 2ц), а

RS-триггер 11 в единичное состояние (фиг. 2H). RS-триггер 11 сигналом с инверсного выхода закрывает элемент И 16 и второй ключ 15, а с прямого выхода через формирователь

12 импульсов переднего фронта (фиг. 20) производит запись числа из первого счетчика 8 во второй счет чик 13 (фиг. 2Ж) и подтверждает нулевое состояние регистра памяти

14. Таким образом, при достижении . входным сигналом (импульсом усилительно-избирательного тракта 1) порогового уровня формирователя 2 во втором счетчике 13 записано число, эквивалентное частоте настройки усилительно-избирательного трак- . та 1. Это значение частоты не равно частоте сигнала, а отличается от него на половину полосы пропускания усилительно-избирательного тракта 1 на уровне порога формирователя 2 (т.е. на величину, зависящую от уровня сигнала).

Через интервал времени N/fy, где N — емкость третьего счетчика

10, f — частота генератора 9 тактовых импульсов, импульсом переполнения.счетчика 10 RS-триггер 1 вновь устанавливается в нулевое состояние (фиг. 2н) и открываются элемент И

16 и второй ключ 15. Емкость третьего счетчика выбирается в зависимос45 ти от f скорости перестройки скаf нирующего гетеродина 3 и полосы пропускания усилительно-избирательного тракта gf таким образом, чтобы время переполнения третьего счетчика !

10 было меньше времени перестройки усилительно-избирательного тракта на полосу пропускания aro АЧХ, т.е.

Когда уровень входного сигнала, пройдя максимум, вновь станет равным

Процесс измерения частоты импульсно-модулированных сигналов аналогичен описанному. Отличия состоят в следующем. На выходе усилительно-избирательного тракта 1 образуется пачка импульсов, огибающая которой повторяет АЧХ усилительно-избирательного тракта 1 (фиг. 3a). По переднему фронту первого импульса пачки, превышающего порог формирователя 2, производится установка третьего счетчика 10 в нулевое состояние (фиг. 3g) RSтриггера 11 в единичное состояние

1188667 си т т

max

В этом случае очередной импульс пачки, появившись раньше импульса переполнения третьего счетчика 10, вновь устанавливает его в нулевое состояние (фиг. 3 ) и тем самым препятствует перебросу RS-триггера

11 в нулевое состояние (фиг. 3g) и, следовательно, открытию второго ключа

15 и элемента И 16. 35

Через интервал времени N/й после прихода последнего импульса пачки импульс переполнения третьего счетчика 10 импульсов устанавливает

Щ

RS-триггер 11 в нулевое состояние (фиг. 3 ), и второй ключ 15 и элемент И 16 открываются. При этом результат измерения из регистра памя- ти 14 поступает на выход устройства 4 (фиг. Зф . На выходе элемента И 16 признак непрерывного сигнала не появится, так как импульсы от порогового формирователя 2 окончились раньше (приблизительно на время N/Йт), чем открылся элемент И 16.

Изменение алгоритма функционирования устройства в зависимости от

25 (фиг. 3g) и запись содержимого первого счетчика 8 во второй счетчик 13 (фиг. 3e). По заднему фронту этого импульса и всех поспедующих импуль5 сов пачки осуществляется перезапись чисел из второго счетчика 13 в регистр памяти 14 (фиг. 3 ). Эти числа не будут эквивалентны измеряемой частоте до прихода последнего импуль 1р са пачки, и на выход устройства для измерения частоты они не поступают, так как второй ключ 15 {и элемент

16 И) закрыты. Это достигается выбором емкости N третьего счетчика 10 1 импульсов такой, чтобы интервал времени N/Г, необходимый для появления импульса переполнения третьего счетчика 10, был больше максимально возможного периода следования I n 2p входных импульсов. Таким образом, емкость третьего счетчика должно выбираться из условия вида сигнала осуществляется следующим образом.

При приеме непрерывных сигналов, так как длительность отклика от усилительно-избирательного тракта 1 больше времени переполнения счетчика 10, RS-триггер 11 будет установлен импульсом переполнения в нулевое состояние раньше, чем окончится сигнальный импульс от порогового фор— мирователя 2. В этом случае информация о частоте, один раз переписанная из счетчика 8 в счетчик 13 сигналом от формирователя 12, совпадающим по времени с передним фронтом сигнальt ного импульса, и дополненная полови- ной числа импульсов от блока 4 фор:мирователя счетных импульсов, также один раз переписывается в регистр 14 памяти задним фронтом сигнального импульса от порогового формирователя 2 и поступает.на выход через открытый сигналом с инверсного выхода второй ключ 15.

При приеме импульсных сигналов с выхода порогового формирователя

2 поступает пачка видеоимпульсов. В этом случае третий счетчик 10 постоянно устанавливается в нулевое состояние передним фронтом каждого импульса пачки. Так как время переполнения счетчика 10 больше периода следования импульсов пачки, RS-триггер не будет установлен в нулевое состояние до окончания печки импульсов с порогового формирователя 2 (это произойдет через время N/é. после окончания последнего импульса пачки).

При этом информация о частоте в регистре 14 памяти обновляется по заднему фронту каждого импульса пач. ки от формирователя 2. Однако на выход она не поступает до установки

RS-триггера 11 в нулевое состояние (до открытия второго ключа 15).

Таким образом, устройство обеспечивает измерение частоты как непрерывных, так и импульсно-модулированных сигналов с высокой точностью.

При этом измерение частоты этих сигналов проводится автоматически.

) )88667

1188667

/ йк ю аю 75

/9д аюиюь

Составитель С. Лебедев

Техред А.Ач Корректор Г. Решетник

Редактор А. Гулько

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Закаэ 6740/47 Тираж 747 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5