Генератор-калибратор временных интервалов

 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной временной задержки импульсов и при создании точных автоматизированных времязадающих и измерительных систем. Целью изобретения является повышение точности. Для достижения поставленной цели в генератор-калибратор времени интервалов, содержащий опорный генератор 1, управляемые делители 2 и фазовые детекторы 4 и 6 и 7, подстраиваемые и 9, формирователи 10 частоты, 5, смесители генераторы 8 и 11 импульсов.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Н 03 К 3/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3859099/24-21 (22) 20.02.85 (46) 15.01.88. Бюл. М 2 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Л.С.Субботин и А.А.Тунгусов (53) 621.373(088.8) (56) Жилин Н.С., Субботин Л.С., Сидоров Ю.К. Фазовые методы и устройства формирования коротких интервалов времени. — Техника средств связи. Сер.

Радиоизмерительная техника, 1982, вып.1 (40), с. 62-67.

Авторское свидетельство СССР

В 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 и при создании точных автоматизированных времязадающих и измерительных систем. Целью изобретения является повышение точности. Для достижения поставленной цели в генера4 тор-калибратор времени интервалов, содержащий 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, а

1367138 коммутатор 12, реверсивный счетчик

13, цифровой индикатор 14, дополнительно введены реверсивный счетчик

23, цифроаналоговый преобразователь

24, фазовращатель 25 и компарахор 26, а также преобразователь 15 фаза-код, включающий в себя формирователи 16 и 17 импульсов, элементы 18 и 19

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной временной задержки импульсов и при создании точных автоматизированных времязадающих и измерительных систем.

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

Устройство содержит опорный ге.нератор 1 управляемые делители 2 и

3 частоты, фазовые детекторы 4 5, )

1 смесители 6 и 7, подстраиваемые генераторы 8 и 9, формирователи 1,0 и

11 импульсов, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13, цифровой индикатор 14, преобразователь 15 фаза-код, включающий формирователи 16 и 17 импульсов, элементы 18 и 19 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик

21 и триггер 22, реверсивный счетчик

23, цифроаналоговый преобразователь

21, фазовращатель 25 и компаратор 26.

Выход опорного генератора 1 соединен с синхровходами делителей 2 и 3 и с первыми входами смесителей 6 и 7, выход смесителя 6 подключен к первому входу детектора 4> выход которого соединен с управляющим входом генератора 8, выход которого соединен с вторым входом смесителя 6 непосредственно и через формирователь 10 — Зь с первым выходом устройства, выход смесителя 7 подключен к первому входу детектора 5, второй вход которого подключен к выходу делителя 3, а выход — к управляющему входу генера- 40 тора 9, выход которого соединен с вторым входом смесителя 7 непосредственно и через формирователь 11 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик 21 и триггер 22. Преобразователь,15 фаза-код преобразует фазовый сдвиг выходных сигналов смесителей 6 и 7 в цифровой код по алгоритму фазовый сдвиг-временной интервал-число импульсов-цифровой код.

1 ил. ! с вторым выходом устройства, первый выход коммутатора 12 подключен к первому входу счетчика 13 и управляющему входу делителя 2, второй выход коммутатора !2 подключен к второму входу счетчика 13 и управляющему входу делителя 3, выходы счетчика 13 соединены с входами индикатора 14 и второй группой входов компаратора

26, выход смесителя 6 подключен к первому входу преобразователя 15, второй вход которого соединен с выходом смесителя 7, а третий вход подключен к выходу генератора 1, информационные выходы преобразователя 15 соединены с первой группой входов компаратора 26, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя 15, первый выход компаратора 26 соединен с суммирующим входом счетчика 23, вычитающий вход которого подключен к второму выходу компаратора 26, а выходы через преобразователь 24 подключены к первому входу фазовращателя 25, второй вход которого соединен с выходом делителя

2, а выход — с вторым входом детектора 4 ° Преобразователь 15 может быть выполнен, например, следующим образом.

Входы преобразователя 15 фаза-код через формирователи 16 и 17 подключены к входам триггера 22, выход которого через элементы 18 и 19 совпадений соединен с входом счетчика

21, выходы которого являются информационными выходами преобразователя

15, третий (тактовый) вход преобразователя 15 соединен с вторым входом элемента 18 и входом времязадающего блока 20, первый выход которого соединен с вторым входом элемента 19, 1367138 а второй выход блока 20 подключен к второму входу счетчика 21 и одновременно является выходом (тактоным) преобразователя 15 для компаратора 26.5

Устройство работает следующим образом. Генератор 1, коммутатор !2 и делители 2 и 3 представляют собой низкочастотный калибратор фазы с диск- !0 ретной регулировкой фазового сдвига на выходах делителей 2 и 3-путем исключения на их входах одиночных опорных импульсон генератора 1 с помощью коммутатора 12. Величина диск- !5 рета фазы + уд и значение заданного фазового сдвига равны д

nq = + 2nu/N, 20 где N — коэффициент деления н блоках

2 и 3;

n — число исключенных одиночных

25 импуль сов.

Сигналы калибратора .фазы поступают на входы фазовых детекторов 4 и

5 двухканальной системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) по вторич30 ным биениям, которая образована блоками 1, 2, 25, 4, 6, 8 и 10, составляющими первый канал, и блоками 1,3, 5, 7, 9 и 11 — н другом канале. Сис- . тема ФАПЧ переносит заданный фазовьп сдвиг на сигналы высокочастотных под- а5 страинаемых генераторов Я и 9, имеющих одинаковуи частоту в9

f,= + ft/И.

40 1" !.В 9 ТВ 9 !

1t — + — — - --=+ п —-в ф 2 !!. Я

50 где Т 9 = 1/ f в — период сигналов генераторов 8 и 9.

Диапазон временных сдвигов рапериоду в,9 дискре регулирования 55 временного сдвига и соответствует

+ еа.

Коррекция дрейфа установленного временного сдвига выходных сигналов где f< — значение опорной частоты генератора 1,,а знак суммирования или вычитания определяется алгоритмом преобразования частоты в системе ФАПЧ. При этом : 45 на выходах формирователей !0 и 11 задается дискретный .временной сдвиг формирователей 0 и 11 осуп!естнляется следующим образом, Преобразователь 5 фаза-код преоб— разует фазоньп4 сдвиг вы:;одных сигналов смесителей 6 и 7 в цифровой код

"В", соответствующий коду "А" заданного номинала временного сднш а, кото" рьпй записан в цифровом индикаторе

14 с помошью коммутатора 12 и счетчика 13. Затем заданный код "А" и измеренный код "H" сравниваются н компараторе 26 при поступлении на его вход тактирующего импульса с выхода преобразователя 15, В исходном состоянии А — В, поэтому ньв.од ные сигналы компаратара 26 равны нулю. При наличии аналогового дрейфа каналов код "В отличается от кода "А", поэтому в случае "А" "В" тактирующий единичный импульс с вьхода преобра-ователя 15 появляется на одном выходе компаратора 26, а при "В" > "А" — на другом. Ренерсивный счетчик 23 суммирует или нычитает появляющиеся íà его входах импульсы компаратора 26 и преобразует результат счета н цифровой код, который затем с помощью цифроаналогового преобразователя 24 преобразуется н аналоговое напряжение коррекции дрейфа, поступающее н управляе-. мый аналоговый фазонращатель 25. Изменение напряжения коррекции происходит до наступления равенства кодов

"A" = "B" на входах компаратора 26, которое и поддерживается в дальнейшем.

Преобразование фаза-код "В" происходит по алгоритму фазовый сдвигнременной иптернал — число импульсон — цифровой код. Для этого из сигналов промежуточной частоты смесителей 6 и 7 в формирователях 16 и

17 в моменты перехода через нуль формируются короткие импульсы, запускающие триггер 22 в стартстопном режиме. Выходные импульсы триггера 22, длительность которых пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу, заполняются импульсами генератора 1 ° Элемент 19 пропускает с выхода элемента 18 на вход счетчика 21 определенное число пачек импульсов н течение времени усреднения, заданного блоком 20. Счетчик 21 подсчитывает среднее число импульсов в пачке, соответствующее измеряемому

1367138

Составитель Н.Плетнева

Редактор Н.16выдкая Техред N.Õoäàíè÷ Корректор С.Шекмар

Заказ 6851/54 Тираж 928 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сдвигу фаз, и выдает результат измерения в требуемом цифровом коде "В".

Синхронизация работы счетчика 2 1 и компаратора 26 осуществляется такто5 вым импульсом блока 20.

Формула изобретения

Генератор-калибратор временных интервалов, содержащий опорный генератор;выход которого соединен с синхровходами первого и второго управляемых делителей частоты и с первыми входами первого и второго смесителей, выход первого смесителя подключен к первому входу первого фазового детектора, выход которого соединен с управляющим входом первого подстраиваемого генератора, выход которого соединен с вторым входом первого 20 смесителя непосредственно и через первый формирователь импульсов — с первым выходом устройства, выход второго смесителя подключен к первому входу второго фазового детектора, 26 второй вход которого подключен к выходу второго управляемого делителя частоты, а выход — к управляющему входу второго подстраиваемого генератора, выход которого соединен с вторым входом второго смесителя непосредственно и через второй формирователь импульсов — с вторым выходом . устройства, коммутатор, первый выход которого подключен к первому вхо35 ду первого реверсивного счетчика и управляющему входу первого управляемого делителя частоты, второй выход коммутатора подключен к второму входу первого реверсивного счетчика и управляющему входу второго управляемого делителя частоты, выходы первого реверсивного счетчика соединены с входами цифрового индикатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь фаза-код, фазовращатель, компаратор, второй реверсивный счетчик и цифроаналоговый преобразователь, причем выход первого смесителя подключен к первому входу преобразователя фаза-код, второй вход которого соединен с выходом второго смесителя, третий вход подключен к выходу опорного генера.— тора, а. .информационные выходы соединены с первой группой входов компаратора, управляющий вход которого подключен к выходу преобразователя фаза-код, выходы первого реверсивного счетчика подключены к второй группе входов компаратора, первый выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу компаратора, а выходы через цифроаналоговый преобразователь подключены к первому входу фазовращателя, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, а выход — с вторым входом первого фазового детек-. тора.