Преобразователь частота-код

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в устройствах измерения мгновенного значения частоты. Цель изоб-i ретения - повьшение точности измерения - достигается благодаря тому, что в преобразователь, содержащий делитель 1 мощности, N линий 2 задержки и N фазовых детекторов 5, введены N усилителей-ограничителей 3 и 4, N фильтров 6 нижних частот,N аналого-цифровых преобразователей 7. N - 1 регистров 8 и генератор 10 тактовых сигналов, с образованием новых функциональных связей между элементами преобразователя, 2 ил. СЛ С фi/г.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 G 01 R 23/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Д

У-f

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3821361/24-21 (22) 29.11 84 (46) 07.09.86. Бюл.¹ 33 (72) Н.А.Косарева, С.А.Кривуценко и Ю.M.×åòâåðèêoâ (53) 621.317(088,8) (56) Заявка Великобритании № 1559376, кл, 601 R 23/02, 1980.

Патент CIIIA № 3800221, кл. G О) R 23/02, 1974. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТА — КОД (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в, устройствах измерения мгновенного значения частоты. Цель изобретения — повьппение точности измерения — достигается благодаря тому, что в преобразователь, содержащий делитель I мощности, N линий 2 saдержки и N фазовых детекторов 5, введены N усилителей-ограничителей

3 и 4, N фильтров 6 нижних частот,N аналого-цифровых преобразователей 7

N — 1 регистров 8 и генератор 10 тактовых сигналов с образованием новых функциональных связей между элементами преобразователя. 2 ил.

12559

Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольsoBBHo в устройствах измерения мгновенного значения частоты.

Цель Изобретения — повышение точности измерения. .На фиг.l приведена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — график зависимости выходных напряжений фазовых детекторов от частоты в пер- 10 вых четырех каналах, Цифровой частотомер содержит делитель 1 мощности, М линий 2 задержки, 11 первых усилителей-ограничителей 3, N вторых усилителей-ограни- 15 чителей 4, N фазовых детекторов 5, М фильтров 6 нижних частот, N аналого-цифровых преобразователей 7, N регистров 8, выходы 9 которых являются выходами устройства, генератор 20

10 тактовых сигналов.

Вход ll цифрового частотомера подключен к входу делителя 1 мощности, выходы которого подключены к входам линий 2 задержки, выходы которых 25 соединены с входами соответствующих первых усилителей-ограничителей 3, а входы — с входами вторых усилите- лей-ограничителей 4. Выходы усилителей-ограничителей 3 и 4 соединены 30 соответственно с первыми и вторыми входами фазовых детекторов 5, выходы которых через фильтры 6 нижних частот подключены к сигнальным входам аналого-цифровых преобразователей 7, выходы которых подключены к сигналь- ным входам регистров 8. Тактовые входы аналого-цифровых преобразователей 7 соединены с первым выходом генератора 10 тактовых сигналов, 40 второй выход которого соединен с управляющими входами регистров 8.

Устройство работает следующим образом, Высокочастотный сигнал поступает с.входа 11 цифрового частотомера на делитель 1 мощности. С каждого из выходов делителя 1 мощности сигнал подается через соответствующую линию 2 задержки на соответствующий из первых усилителей-ограничителей 3 и непосредственно на соответствующий из вторых усилителей-ограничителей 4, На входы фазовых детекторов 5 в каждом канале подаются меандры одной и той же частоты, но с различными сдвигами по фазе в каждом канале. Зависимость выходного напряжения фазового

51 ъ детектора 5 от частоты при этом имеет пилообразный вид, (фиг.2).

С фильтра 6 нижних частот напряжение сигнала, в котором присутствуют только низкочастотные составляющие, поступает на аналого-цифровой преобразователь 7, Напряжения на входах N аналого-цифрового преобразователя 7 имеют в общем случае различные значения, которые зависят от сдвига фаз на входах соответствующего фазового детектора 5, а сдвиг фаэ зависит от величины задержки в соответствующей линии 2 задержки.

Преобразование входного напряжения аналого-цифрового преобразователя 7 в цифровую форму в каждом иэ N каналов происходит по приходу на тактовый вход преобразователя импульса с первого выхода генератора 10 тактовых сигналов, Импульс с второго выхода генератора тактовых сигналов подается с задержкой на управляющие входы регистров 8 и проводит запись цифрового значения с выхода каждого аналого-цифрового преобразователя 7 в соответствующий регистр 8, Записанное в регистр 8 значение появляется на соответствующем выходе 9 устройства.

Выбор вида зависимости напряжения на выходе фазового детектора от частоты или, что эквивалентно, выбор величины задержки сигнала в линии задержки осуществляют следующим образом.

Задержка (1 в первой линии приводит к зависимости U, — напряжения от

f на выходе соответствующего фаэового детектора (фиг.2 а.). Иэ графика зависимости U от частоты f видно, 1 что, = 1/f и f = 2f,, кроме того, т по величине йапряжения 11 значение

"1 частоты, лежащее между частотами

Г и f, определяется однозначно.

На фиг,2 а представлена также зависимость напряжения U от частоты на выходе фазового детектора во втором канале. Такая зависимость обеспечивается условием = 9i,, Учет напряжения U позволяет повысить точность определения частоты в интервале f,f эа счет сужения интервала измерения частоты при сохранении точности преобразования в аналого-цифровом преобразователе. Принадлежность значения измеряемой частоты одному из образованных таким образом девяти

Составитель С,Лебедев

Редактор О.Бугир Техред N.Коданич

Корректор А,Обручар

Заказ 4818/45

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

3 1255 .равных между собой интервалов (например, f, f) надежно определяется величиной 0„ (фиг.2ц ). На фиг.26 представлена зависимость U от часто ты, а также зависимость напряжения

U > на выходе фазового детектора в третьем канале от частоты при условии =9i . Как видно из графика, при помощи измерения U обеспечивается дальнейшее повышение точности. Чет- 0 вертый канал с задержкой i = 9Ò з позволяет еще уточнить измерения при помощи учета напряжения (фиг,2 В ) и так далее, 1

Таким образом, введение N усилителей-ограничителей, N — 1 регистров и N аналого-цифровых преобразователей позволяет повысить точность измерения мгновенных значений частоты сигналов, Формула изобретения

Преобразователь частота — код, содержащий регистр, N фазовых детекторов, делитель мощности, вход которого является входом устройства, а

N выходов соединены соответственно !

951 4 с входами N линий задержки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены N первых и N вторых усилителей-ограничителей, N фильтров нижних частот,.N аналого-цифровых преобразователей; генератор тактовых сигналов и N — 1 регистров, причем выходы N регистров являются N выходами устройства, а сигнальные входы Б регистров соединены с выходами соответствующих N аналого-цифровых преобразователей, сигнальные входы которых соединены с соответствующими выходами N фильтров нижних частот, вх. ды которых соединены соответственно с выходами N фазовых детекторов первые входы которых через N первых усилителей-ограничителей соединены с соответствующими выходами N линий задержки, а вторые входы через N вторых усилителей-ограничителей соединены соответственно с N выходами делителя мощности, тактовые входы N аналого-цифровых преобразователей соединены с первым выходом генератора тактовых сигналов, второй выход которого соединен с управляющими входами N регистров.