Генератор-калибратор временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной временной задержки импульсов при создании точных автоматизированных времязадающих и измерительнЕ)1х систем. Целью изобретения , является повышение точности. Для этого в генератор-калибратор временных интервалов дополнительно введены преобразователь 15 фаза-код, содержащий формирователи 16 и 17, элементы 18 и 19 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик 21, триггер 22, компаратор 23 и два элемента ИЛИ 24 и 25. Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, управляемые делители 2 и 3 частоты, фазовые детекторы 4 и 5, смесители 6 и 7, подстраиваемые генераторы 8 и 9, формирователи 10 и 11 импульсов, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13 и цифровой индикатор 14, Преобразователь 15 преобразует фазовый сдвиг выходных сигналов смесителей в цифровой код. Преобразование происходит по алгоритму Фазовый сдвиг - временной интервал число импульсов - цифровой код. 1 ил.; i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 Н 03 К 3/84 ма ее

4»

l

t

r -», i.;. й. ° ° 1

) !

Гс, ;.r:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3859099/24-21 (22) 20.02.85 (46) 15.01.88. Бюл. Ф 2 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Л.С.Субботин и A.À.Òóíãóñîâ (53) 621,373(088.8) (56) жилин Н.С., Субботин Л.С., Сидоров lO.Ê. Фазовые методы и устройства формирования коротких интервалов времени. — Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника, вып. 1 (40), 1982, с. 62-67.

Авторское свидетельство СССР

Ф 911397, кл. Н 03 К 3/84, 1980. (54) ГЕНЕРАТОР-КАЛИБРАТОР ВРЕМЕННЫХ

ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной временной задержки импульсов при создании точных ав„„SU „„1367067 А 1 томатизированных времязадающих и измерительных систем. Целью изобретения является повышение точности. Для этого в генератор-калибратор временных интервалов дополнительно введены преобразователь 15 фаза-код, содержащий формирователи 16 и 17, элементы 18 и 19 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик 21, триггер 22, компаратор 23 и два элемента ИЛИ 24 и 25.

Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, управляемые делители 2 и 3 частоты, фазовые детекторы 4 и 5, смесители 6 и 7, подстраиваемые генераторы 8 и 9, формирователи 10 и 11 импульсов, коммутатор 12, с

Ж реверсиввмй счетчик 13 и цифровой индикатор 14, Преобразователь 15 преобразует фазовый сдвиг выходных сигиалов смесителей в цифровой коц. Пре- С» образование происходит по алгоритму

Фазовый сдвиг — временной интервал— число импульсов — цифровой код. 1 ил.

13670

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной задержки импульсов и при создании точных автоматизиро- 5 ванных времязадающих и измерительных систем.

Цель изобретения — повышение точности, На чертеже приведена структурная 10 схема генератора-калибратора временных интервалов.

Устройство содержит опорный генератор 1, управляемые делители 2, 3 частоты, фазовые детекторы 4, 5 сме- 1Г сители 6, 7, подстраиваемые генераторы 8, 9, формирователи 10, 11 импульсов, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13, цифровой индикатор 14, преобразователь 15 фаза — код, включающий 20 формирователи 16, 17, элементы совпадений 18, 19, времязадающий блок 20, счетчик 21, триггер 22, компаратор 23, элементы ИЛИ 24, 25.

Выход опорного генератора 1 подключен к синхровходам делителей 2, 3 и первым входам смесителей 6, 7, выходы которых подключены к первым входам фазовых детекторов 4, 5, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих делителей 2, 3, а выходы фазовых детекторов 4, 5 соединены с управляющими входами подстраиваемых генераторов 8, 9, выход генератора 8 подключен к второму входу 35 смесителя 6 непосредственно и через формирователь 10 к первому выходу устройства, выход генератора 9 подключен к второму входу смесителя 7 непосредственно и через формирова- 40 тель 11 — к второму выходу устройства, выходы коммутатора 12 подключены к соответствующим входам счетчика 13, выходы которого соединены с входами индикатора 14, первый и второй входы 45 преобразователя 15 соединены соответственно с выходами смесителей 6, 7, а третий вход преобразователя 15— с выходом генератора 1, информационные выходы преобразователя 15 подклю- 50 чены к первой группе входов компаратора 23, управляющий вхоД которого соединен с выходом преобразователя 15, а вторая группа входов компаратора 23 — с выходами счетчика 13> выхо- 55 . ды компаратора 23 подключены соответственно к первым входам элементов

ИЛИ 24, 25, выходы которых соединены. соответственно с управляющими входа67

2 ми делителей 2, 3, а вторые входы элементов 24, 25 подключены к выходам коммутатора 12.

Структура преобразователя 13 фазакод может быть реализована, например, следующим образом. входы преобразователя 15 через формирователи 16, 17 подключены к входам триггера 22, выход которого через элементы 18, 19 совпадений соединен с входом счетчика 2 1, выходы которого являются информационными выходами преобразователя 15, третий (тактовый) вход преобразователя соединен с вторым входом элемента 18 и входом времязадающего блока 20, первый выход которого соединен с вторым. входом элемента 19, а второй выход блока 20 подключен к второму входу счетчика 21 и одновременно является тактовым выходом преобразователя 15.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1, коммутатор 12 и делители 2, 3 представляют собой низкочастотный калибратор фазы с дискретной регулировкой фазового сдвига на выходах делителей 2, 3 путем исключения на их входах одиночных опорных импульсов генератора 1 с помощью коммутатора 12. Величина дискрета фазы -+ g и значение заданного фазо3 вого и определяются как

= 2и/N а

y =n ц =+2п 7/N, где N — коэффициент деления в блоках 2, 3; и вЂ,целое число исключенных оди1 ночных импульсов.

Сигналы калибратора фазы поступают на входы фазовых детекторов 4, 5 двухканальной системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) по вторичным биениям, которая образована блоками 1,2,4,6,8,10, составляющими первый канал, и блоками 1, 3, 5, 7, 9, 11 (второй канал). Система ФАПЧ переносит заданный фазовый сдвиг на сигналы высокочастотных подстраиваемых генераторов 8, 9, имеющих одинаковую

f q, В9 1" / У где f, — значение опорной частоты генератора 1, а знак суммирования или вычитания определяется алгоритмом преобразования частоты в системе ФАПЧ. При этом на

67 4

3 13670 входах формирователей 10, 11 задается дискретный временной сдвиг

V T9,9 11 Тр ч

dt аих

Н

Формула изобретения

Генератор-калибратор временных

1r интервалов, содержащий опорный генератор, выход которого подключен к синхровходам первого и второго управляемых делителей частоты и первым входам первого и второго смесителей, выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго фазовых детекторов, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих управляемых делителей час25 тоты, а выходы — к управляющим входам соответственно первого и второго подстраиваемых генераторов, выход первого подстраиваемого генератора подключен непосредственно к второму вхоЗ0 ду первого смесителя и через первый формирователь импульсов — к первому выходу устройства, выход второго подстраиваемого генератора подключеннепосредственно к второму входу второго смесителя и через второй формирователь импульсов — к второму выходу устройства, цифровой индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь фаза— код и компаратор, причем выход первого смесителя подключен к первому входу преобразователя фаза — код, второй вход которого соединен с выходом второго смесителя, а третий вход подключен к выходу опорного генератора, информационные выходы преобразователя фаза — код подключены к первой группе входов компаратора, управляющий вход которого соединен с выхо50

55 первого и второго управляемых делителей частоты подключены к первому и второму выходам компаратора соответственно. где T, =1!й — период сигнала ге- . нераторов 8, 9. . Диапазон временных сдвигов равен периоду Т, а дискрет регулирова99 ния временного сдвига соответствует

1 / H Равен Т> 9

Коррекция дрейфа установленного временного сдвига выходных сигналов формирователей 10, 11 осуществляется следующим образом. Преобразователь 15 фаза-код преобразует фазовый сдвиг выходных сигналов смесителей 6, 7 в цифровой код В, соответствующий коду

А заданного номинала временного сдвига, который записан в цифровом индикаторе 14 с помощью коммутатора 12 и счетчика 13. Заданный код А и измеренный код В сравниваются в компараторе 23 при поступлении на его вход тактирующего импульса от преобразователя 15 ° B исходном состоянии А =В, поэтому выходные сигналы компаратора 2 равны нулю. При появлении аналоФ гового дрейфа каналов ФАПЧ код В будет отличаться от кода А, поэтому в случае А В тактирующий единичный импульс на выходе преобразователя 15 будет появляться на одном выходе компаратора 22, а при Б)А — на другом.

Эти импульсы затем через элементы

ИЛИ 24, 25 поступают на входы управления делителей 2, 3 и производят последовательную дискретную коррекцию дрейфа до наступления равенства кодов А=В на входах ко.паратора 23, которое и поддерживается в дальнейшем.

Преобразование фаза — код В происходит по алгоритму фазовый сдвиг— временной интервал — число импульсов цифровой код. Для этого из сигналов промежуточной частоты смесителей 6, 7 в формирователях 16, 17 в моменты перехода через нуль формируются короткив импульсы, запускающие триггер 22 в старт-стопном режиме. Выходные импульсы триггера 22, длительность которых пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу, проходят через элемент 18, заполняясь импульсами генератора 1. Элемент 19 пропускает с выхода элемента 18 на вход счетчика 21 определенное число пачек импульсов в течение времени усреднения, заданного блоком 20.

Счетчик 21 подсчитывает усредненное число импульсов в пачке, соответствующее измеряемому сдвигу фаз, и выдает результат измерения в требуемом цифровом коде В. Синхронизация работы счетчика 21 и компаратора 23 осуществляется тактовым импульсом блока 20. дом преобразователя фаза — код, а вторая группа входов — с шинами кода временного сдвига, входами цифрового индикатора и информационными входами первого делителя, управляющие входы