Измеритель динамических характеристик

 

Изобретение относится к средствам радиотехнических измерений. Предлагается измеритель динамических характеристик, содержащий два формирователя импульсов, узел сброса, четыре элемента И, два узла переключения, два делителя, RS - триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхронизатор, две входные и одну выходную шины. Для повышения точности введены узел разделения импульсов, одновибратор, элемент задержки, три реверсивных счетчика и два узла памяти. Поставленная цель достигается фиксацией и последующей обработкой импульсов исследуемой и опорной частот между центральными импульсами последовательно следующих пакетов совпадений. Эти пакеты образуются при логическом умножении последовательностей импульсов исследуемой и опорной частот между центральными импульсами последовательно следующих пакетов совпадений. Эти пакеты образуются при логическом умножении последовательностей импульсов исследуемой и опорной частот. 4 ил.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕ(ЛУБЛИН

ÄÄSUÄÄ 1532991 (5 ) ) 4 G 05 В 23/02

ОПЧОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTGPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

°:-1 л »»г.ьс,дЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

» (21) 4349589/24-24 (22) 23.12.87 (46) 30.12.89. Бюл. Р 48 (72) А.И.Вервейко, 1Î.И,Евдокименко, В.Е,Тырса и IO.Ñ.L1ìàëèé (53) 62-50(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 847282, кл. G 05 3 23/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1287120, кл. G 05 В 23/02, 1985. (54) ИЗИЕРИТЕЛВ ДИИАИИЧЕС1(ИХ ХАРАИТЕРНСТНК (57) Изобретение относится к средствам радиотехнических измерений. Предлагается измеритель динамических ха" рактеристик, содержащий два формирователя импульсов, узел сброса, четыре

Изобретение относится к средствам дпя радиотехнических измерений и может быть использовано для исследования и контроля динамических свойств прецизионных частотных устройств и. систем, к которым относятся, например, кварцевые автогенераторы и радиотехнические системы на их основе, Цель изобретения — повьппение точности

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого измерителя; на фиг, 2 — функциональная схема узла сброса; на фиг. 3 †-функциональная схема второго сумматора; на фиг. 4функциональная схема первого узла переключения.

Измеритель динамических характеристик содержит информационную шину I шину 2 опорного сигнала, первый 3 и

2 элемента И, два узла переключения, два делителя, RS-триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхронизатор две входные и одну выходную шины. Дпя повышения точности введены узел разделения импульсов, оддс»вибратор, -элемент задержки, три реверсивных счетчика и два узла памяти.

Поставленная цель достигается фиксацией и последующей обработкой импульсов исследуемой и опорной частот между центральными импульсами последовательно следующих пакетов совпадений.

Эти пакеты образуются при логическом умножении последовательностей импульсов исследуемой и опорной частот, 4 ил. второй 4 формирователи импульсов, узел 5 сброса, первый 6 и второй 7

I элементы И, узел 8 разделения импульсов, одновибратор 9, элемент 10 задержки, первый триггер 11, первый реверсивный счетчик 12, первый узел

13 переключения, третий 14 и четвертый 15 элементы И, первый узел 16 памяти, второй 17 и третий 18 реверсивные счетчики, первый 19 и второй

20 делители, первый сумматор 21, второй узел 22 переключения, RS-триггер

23, второй триггер 24, второй уз,ел

25 памяти, второй сумматор 26, регистратор 27, синхронизатор 28 и выходную щину 29.

Узел сброса 5 образуют инверторы

30 — 33, конденсатор 34 и элементы

2И 35 — 38.

1э32901

Второй сумматор 26 состоит из ре зисторов 39 и 40, полевых транзисторов 41, операционного усилителя 42 и резистора 43.

Первый узел переключения 13 содержит инвертор 44, элемент 2-2И-ИЛИ

45, элемент 2И 46, элемент 2-2И-ИЛИ

47, элемент 2И 48, Предлагаемый измеритель динамичес- 10 ких характеристик работает следующим ,,образом.

Перед началом проведения измерений первый 3 и второй 4 формирователи импульсов настраивают на длительности выходных импульсов соответственно и, . Время задержки элемента задержки 1 0 t я 3 и длитBJIbHocTb В61ходного импульса одновибратора 9 С,д должны удовлетворять соотношениям:

i, + (3- 5) д

1, (2 +(3 — . 5)А j c t,Ä (P. (3 + 5)d,), где d и d, соответственно макси.мальные не стабильно сти длительности ,и периода следования опорных импуль,сов; — период следования опорных ! импульсов.

1(оэффициенты деления первого 19 и второго 20 делителей устанавливают 30 равными и, причем и ((Г1 „(N „- количество импульсов в пакете).

На выходах первого 3 и второго 4 формирователей импульсов формируются последовательности соответственно ис- 35 следуемых импульсов длительностью и опорных импульсов длительностью с

Эти последовательности поступают на входы первого элемента И, на выходе которого образуются пакеты совпаде- 40 ний. 1<аждый импульс пакета запускает одновибратор 9, длительность выходных импульсов которого равна t Од.

Опорные импульсы задерживаются элементом 10 задержки на временной ин- 45 терн ап

При наличии импульсов пакета совпадений первый делитель 19 осуществляет их подсчет, На выход третьего элемента И 14 проходят задержанные опорные импульсы, которые устанавливают второй делитель 20 в нулевое состояние.

Если импульсы пакета совпадений отсутствуют, то на выход четвертого элемента И 15 проходят задержанные опорные импульсы. Их количество подсчитывает второй делитель 20.

Они устанавливают первый делител=.

19 в нулевое состояние.

Таким образом, при наличии пакета совпадений его каждый ш.п (m 1,2, 3,...) импульс проходит на выход первого делителя 19, в противном случае на выход второго делителя 20 проходит каждый m n задержанный опорный импульс. Выходные импульсы первого делителя 19 устанавливают RS-триггер

23 в единичное состояние по выходу, а выходные импульсы второго делителя

20 — в нулевое. Поэтому при воздейст, вин различных дестабилизирующих факторов как наличие ложного пакета совпадений с числом импульсов меньшим и, так и отсутствие в пакете совпадений до и импульсов не изменяют выходного состояния RS-триггера 23.

Второй триггер 24 работает в счетном режиме и управляется выходным сигналом RS-триггера 23.

Узел 5 сброса форм импульсы сброса по выходным сигналам RS-триггера 23 и второго триггера 24.

Для удобства дальнейшего описания работы измерителя импульсы, сформированные по переднему и заднему фронтам выходного сигнала RS-триггера 23, условно обозначим импульсами соответственно А и Б.

На первом, втором, третьем, четвертом и пятом выходах узла 5 сброса формируются соответствующие импульсы сброса, Первый и второй импульсы сброса формируются коммутацией импульсов

А соответственно единичным и нулевым уровнями выходного сигнала второго триггера 24. Третий и четвертый импульсы сброса совпадают соответственно с импульсами Б и А, Пятый импульс сброса — это импульс А, задержанный на необходимое время записи информации в первый реверсивный счетчик 12.

Импульсы опорной и исследуемой частот поступают на узел 8 разделения импульсов, котОрый осуществляет их временное разделение путем привязки, например, к разным полупериодам стабильной частоты. Этим исключаются сбои в первом реверсивном счетчике 12, на суммирующий н вычитающий входы которого после временного разделения поступают импульсы соответственно опорной и исследуемой частот. Информация во внутренние ячейки первого узла 16 памяти (без подачи на выход329Ñ1 6 уровень > импуль сы Нс следуемой часто ты, половина импульсов пакета совпадений, В резугьтате этого на выходах второго 17 и третьего 18 реверсивных счетчиков появляются соответственно коды:

Импульсом Б код И („) через от1 () 4-1) крытый по второму входу второй узел

22 переключения записывается во второй узел 25 памяти, Таким образом, каждым импульсом Б во второй узел памяти 25 записывается код N „ . Этим же импульсом на выходную шину первого узла памяти 16 пе2О реписывается код N, Первый сумматор

Р

21, построенный, например, на цифроаналоговом преобразователе типа

94 ПАХ,пРеобРазУет коД NpB HBIIPHRåние. Во втором сумматоре 26 осущест25 вляется деление этого напряжения на код Б„ . На регистратор 27 поступает выходное напряжение.

Синхронизатор 28 осуществляет

- синхронизацию начала работы измеритеЗО ля (запускает, например, разв ртку запоминающего осциллог;:афа) с временем подачи испытательного воздействия на исследуемый. объект. Выходной сигнал синхронизатора 28 совпадает по времени с одним из импульсов Б.

Таким образом, в предлагаемом из" меритсле разность периодов исследуемой и опорной частот преобразуется в последовательность отсчетов напря„О жения, следующих с заданной частотой усреднения. При этом реализованный алгоритм преобразования позволяет повысить точность измерений, Измеритель динамических характеристик, содержащий два формирователя импульсов, узел сброса, четыре зле5О мента И, два узла, переключения„ два делителя, RS-триггер, два триггера, два сумматора, регистратор, синхронизатор, информационную входную шину, шину опорного сигнала, выходную шину, которая подключена к выходу синхрониэа;ора и к синхрониэирующему входу регистратора, информационный вход которого соединен с выходом второго сумматора, первые входы второго„ тре5 15 ную шину) переписывается импульсом А, B нулевое состояние первый реверсивный счетчик 12 устанавливает пятый импульс сброса. Следовательно, в первом узле 1G памяти фиксируется разность импульсов опорной и исследуемой частот между последовательно следующими пакетами совпадений, т,е.

Np Nz 11 ° 10

Выходной сигнал RS-триггера 23 коммутирует N„ задержанных опорных импульсов на счетный вход первого триггера 11. В нулевое состояние пос" ледний устанавливают импульсы А. Та- . ким образом, на второй вход первого узла переключения 13 между последова" тельно следующими пакетами совпадений поступает N„/2 импульсов.

Работа узлов переключения 13 и 22 ведется в четных и нечетных тактах, которые задаются соответственно единичными и нулевыми уровнями выходного сигнала второго триггера 24.

Рассмотрим работу в j-м {четном) такте измерения, предварительно отметив исходные состояния второго 17 и третьего 18 реверсивных счетчиков.

Первым импульсом сброса второй реверсивный счетчик 17 установлен в исходное состояние, В третьем реверсивном счетчике зафиксирован код (М к(1-1)

-Б „(;,)/2 ), полученным на предыдущем (j-1)-и (нечетном) такте.

На первый выход первого узла переключения 13 коммутируются импульсы исследуемой частоты, на второй и третий выходы — половина импульсов пакета совпадений, на четвертом выходе присутствует постоянный уровень. В результате этого к концу четного такта во втором реверсивном счетчике 17 появляется код N - N ./2 а к коих) цу j-ro пакета совпадений в третьем реверсивном счетчике 18 появляется .

Импульсом Б код N „ . через открйтый къj по третьему входу второй узел 22 переключения записывается во второй узел 25 памяти.

Рассмотрим работу в следующем (j+1)-м (нечетном) такте. Вторым импульсом сброса третий реверсивный счетчик 18 устанавливается в исходное состояние. На первый, второй, третий и четвертый выходы первого узла переключения коммутируются соответственно сигналы: половина импульсов пакета совпадений, постоянный

Nxz () ) = N x N I /2 — Ип(.,) /21

> 1 (;„) 11 ° ()+ ) /2

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

15339О1 тьего и четвертого элементов И соеди)4ены между собой, выход первого делиеля подключен к S-входу RS-триггера, ыходом соединенного с вторым входом второго элемента И, выход первого ормирователя импульсов соединен с ервым информационным входом первого зла переключения, информационная ходная шина опорного сигнала соедиена с входами соответственно первого второго формирователей импульсов, т л и ч а ю шийся тем, что, с елью повышения точности„ в него введены узел разделения импульсов, одно- 5 ибратор, элемент задержки, три реерсивных счетчика, два узла памяти, ыход первого формирователя импульов подключен к первому входу узла азделения импульсов и первому входу ервого элемента И, выходом соединеного с входом одновибратора и счетым входом первого делнтепя, вход бнуления которого под лючен к выходу четвертого элемента И и счетному 2S ходу второго делителя, выход второ1 о формирователя импе ль сов соединен вторым входом узла разделения имульсов, вторым входом первого элеента И и через элемент задержки с 3О ервым входом четвертого элемента И, инверсный и прямой выходы одновибраора соединены с вторыми входами соответственно четвертого и третьего элементов И, выход последнего подклю1

4ен к входу обнуления второго делите- . я, выходом соединенного с R-входом

gS-триггера, выход которого соединен

,с первым входом узла сброса и через второй триггер с вторым входом узла 4О

1 .сброса и управляющими входами первого и второго узлов переключения, шина опорного сигнала подключена к третьему входу узла разделения импульсов, первый и второй выхоцы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающими входами первого реверсивного счетчика, выходом соединенного с информационным входом первого узла памяти, выход которого через первый сумматор соединен с первым входом второго сумматора, первый, второй, третий, четвертый, пятый выходы узла сброса соединены соответветственно с входом сброса второго реверсивного счетчика, входом сброса третьего реверсивного счетчика, первыми входами первого и управляющими входами второго узлов памяти, входом установки первого триггера, входом сброса первого реверсивного счетчика, вход установки первого триггера соединен с вторым управляющим входом первого узла памяти и входом синхронизатора, выход второго элемента И соединен со счетным входом первого триггера, выходом соединенного с первым информационным входом первого узла переключения, первый и второй выходы которого соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика, выходом соединенного с первым информационным входом второго узла переключения, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего реверсивного счетчика, суммирующий и вычитающий входы которого подключены соответственно к третьему и четвертому выходам первого узла переключения, выход второго узла переключения подключен к информационному входу второго узла памяти, выходом соединенного с вторым входом второго сумматора.

)532901

l 532901

Редактор Л.Пчолинская

Корректор 0.Кравцова

Заказ 8098/52 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11303.5, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.,Гагарина, 101

1й

Составитель A,Ëàùåâ

Техред H.Äèäûê