Компаратор близких частот

 

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано для сравнения с большой точностью частот высокостабильных генераторов. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном снижении требований на точность настройки узлов. Устройство содержит делители 1 - 5 частоты, смесители 6, 7, умножители 8, 9 частоты, формирователь 10 счетных импульсов, счетный блок 11. В режиме самоконтроля на обе входные шины 12, 13 подается сигнал опорной частоты, в счетном блоке 11 получается число N 0. Затем на шину 12 подается контролируемая частота, в счетном блоке 11 получается число N X. Разность входных частот ΔF определяется исходя из разности ΔN = N X - N 0. Применение делителей 2 - 5 с дробными коэффициентами деления частоты, удовлетворяющими определенным условиям, позволяет снизить требования к фильтрам на выходах смесителей. 1 ил.

<.Х1!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАПИС ГИЧЕСКИХ

Р1-СПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СС(:Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4344523/24-21 (22) 15.12.87 (46) 07.08.90, Бюл, № 29 (72) М.Я.Субботин (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N441522,,кл. G 01 R 23/00, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 599225, кл. G 01 R 23/00, 1976. (54) КОМПАРАТОР БЛИЗКИХ ЧАСТОТ (57) Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано для сравнения с большой точностью частот высокостабильных генераторов. Цель изобретения.— повышение точности измерения при одновременном

„„5U„„1584072 А1 (я)л Н 03 D 13/00, G 01 R 23/00 снижении требований на точность настройки узлов. Устройство содержит делители 1—

5 частоты, смесители 6, 7, умножители 8, 9 частоты, формирователь 10 счетных импульсов. счетный блок 11. В режиме самоконтроля на обе входные шины 12, 13 подается сигнал опорной частоты, в счетном блоке 11 получается число No. Затем на шину 12 подается контролируемая частота, в счетном блоке 11 получается число N>. Разность входных частот A f определяется исходя из разности Л М = Йх - No. Применение делителей 2 — 5 с дробными коэффициентами деления частоты, удовлетворяющими определенным условиям, позволяет снизить требования к фильтрам на выходах смесителей, 1 ил, 1584072

Изобретение относится к электроради| оизмерительной технике и предназначено

I для сличения с большой точностью частот высокостабильных источников частоты и измерение их относительной нестабильности.

Цель изобретения — повышение точности измерения при одновременном снижении требований на точность настройки узлов.

На чертеже показана структурная схема компаратора.

Компаратор содержит с первого по пятый делители 1 — 5 частоты, первый 6 и второй 7 смесители, первый 8 и второй 9 умножители частоты, формирователь 10 счетных импульсов, счетный блок 11, шину

12 сигнала контролируемой частоты, шину

13 сигнала опорной частоты, выходную шину 14.

Шина 12 через четвертый делитель 4 соединена с первым входом первого смесителя 6, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно второго

2 и пятого 5 делителей, входы последних соединены с шиной 13, входом третьего делителя 3 и, через второй умножитель 9 и формирователь 10 — со счетным входом счетного блока 11, выход которого соединен с выходной шиной 14. Выход первого смесителя б через первый умножитель 8, второй смеситель 7,.первый делитель 1 соединен с входом счетного блока 11, Второй вход второго смесителя 7 соединен с выходом третьего делителя 3.

Первый делитель 1 имеет коэффициент деления частоты п1. Второй, третий, четвертый и пятый делители 2 — 5 имеют дробные коэффициенты деления частоты п2/гп2, пз/п1з, п4/m4, n5/m5 соответственно. Первый 8 и второй 9 умножители имеют коэффициенты умножения частоты К8, Кэ соответственно.

Компаратор работает следующим образом:

Гармонические сигналы опорной fo u сличаемой fx = fp + Л f частот поСтупают на делители 2 и 4 с дробными коэффициентами деления соответственно п2!гп2 и п4/m4. Сигнал опорной часто-.ы поступает также на делители 3 и 5 частот с дробными коэффициентами деления соответственно пз/п1 з и п5/m5, на последовательно соединенные умножитель 9 и формирователь 10.

Вначале для упрощения полагают, что

Ж = 0 (fx = fo). Выходные сигналы с делителей 2, 4 и 5 поступают на смеситель, на выходе которого формируется сигнал с частОтой F1:

Коэффициенты m4, m2, п4, п2 подбираются, исходя из условий

5 гп4 п2 — гп2 п4 = 1 и m4 — п4

= гп2 п2 = 1

В этом случае

F1 — — — fo °

1 m5

Коэффициенты m4 и п5 подбираются, исходя из условия

Тогда выражение для F1 принимает вид

F1 =- fo

П4 П2 П5

Сигнал частоты F1поступает на умножитель 8, имеющий коэффициент Ка умножения {значение К8 целесообразно принимать в пределах от 10 до 20). С выхода умножителя 8 сигнал частотой Ks F1 поступает на смеситель 7, на второй вход которого подается сигнал частотой тз/пз fp с делителя 3.

На выходе смесителя 7 формируется сигнал частотой пауз I Ка гпз

35 о —. К8 1 . — fo — (о пз П4П2П5 ПЗ

Коэффициенты п1з и пз подбираются, исходя из условия

40 !

Кзпз пъЗп4п2П5(= 1

Выражение для Fp принимает вид

1 о

П4П2ПЗП5

Сигнал Fo является выходным сигналом второго смесителя 7 в режиме самоконтроля (при Л f = О), когда на оба входа компаратора поступает сигнал опорной частоты fo.

При Л1 О (в режиме измерения частоты Fx сигнала на выходе второго смесителя 7 равна 4 Ка, / „Д п4

1584072 компараторе частот используется умножител ь частоты с меньшим коэффициентом умножения. чем в известном, что позволяет уменьшить уровень параэитных флуктуаций, возникающих в компараторе.

15 сч=К9 fo

Показания счетного блока 11 зависят от разности сличаемых частот. Эта зависимость определяется выражением

Ео П1 П1 fee

m tx m totx m NoNx ! ГП4п2 — п12П4 = 1 !

П5 п4п2п)5 =1; !

КВПЗ ГПЗП|П2Л5 — 1 где Кя — коэффициент умножения частоты первого умножителя частоты.

Составитель А,Смирнов

Техред М,Моргентал Корректор И.Муска

Редактор М.Бланар

Заказ 2262 Тираж 653 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 где знак плюс будет в случае, ес::и Лf не менгет зна"; при прохождении смег,", елей или меняет четное число раэ, m = m4/п4 Кв — общий коэффициент умножения разности сличаемых частот. Сигнал Fx поступает 5 на делитель 1, где делится в п1 раз для получения интервалов времени измерения тx = п1/Fx, равных стандартным (1 с, 10 с, 100 с и т.д.).

Сигнал с выхода делителя 1 поступает 10 на счетный блок 11, работающий в режиме измерения периода. На счетный блок 11 с формирователя 10 поступает также сигнал частотой (г) 25 где го = n >/Fo; т х = п1/Fx A r = тх — ro, Мо. Nx — показания счетного блока в режиме самоконтроля (и ри Л f = 0) соот- 30 ветственно;

ЛN --N.- Мо.

Знак в выражении (2) ставится противоположный знаку слагаемого в выражении (1).

Использование компаратора по описанной схеме позволяет снизить погрешность измерения разности частот и исключить ее зависимость от разности сличаемых частот.

Максимальная величина разности сличаемых частот определяется полосой пропускания фильтра на выходе второго смесителя 7.

По сравнению с известным в предлагаемом компараторе частот существенно упрощается настройка, так как нет 45 необходимости в узкополосных кварцевых фильтрах на выходах смесителей. Исключение этих фильтров позволяет также снизить погрешность, обусловленную изменением температуры. Кроме того, в предлагаемом

Формула изобретения

Компаратор близких частот, содержащий последовательно соединенные первый смеситель, первый умножитель частоты, второй смеситель, первый делитель частоты и счетный блок, последовательно соединенные второй умножитель частоты и формирователь счетных импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетного блока, а также второй и третий делители частоты, причем вход третьего делителя частоты соединен с шиной сигнала опорной частоты и входом второго умножителя частоты, а выход — с вторым входом второго смесителя, отличающийся тем, что, с целью повышения точности сравнения при одновременном снижении требований на точность настройки узлов, в него введены четвертый и пятый делители частоты, причем вход четвертого делителя частоты соединен с шиной сигнала контролируемой частоты, выход — с первым входом первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с шиной сигнала опорной частоты и входом пятого делителя частоты, выход которого соединен с третьим входом первого смесителя частоты, при этом второй, третий, четвертый и пятый делители частоты выполнены с дробным коэффициентом деления п2!m2, пэlаэ, n4/m4, п5/m5 соответственно, где п2, пз, п4, п5, в2, тз, m4, m5 — целые числа, удовлетворяющие условиям