Устройство для измерения разности частот

 

Изобретение может быть использовано для быстрого измерения разности частот 2 высокостабильных спооных генераторов. Целью изобретения яг-ляется повышение быстродействия и рз шипоние др чзона измеряемой ра ностм частот. гр,,сгуо для измерения разнести частот .ит первый и второй делите/.и 2, 3 часто . ы, счетчик 4, формирователь 6 tобменных интервалов , формирователь 7 коротких импульсов, схему сравнения кодов Вьедение элемента 9 задержки, интегратор 10, анапогс-цифрового преобразователя 1 первоготретьего 5, 12, 13 регистров позволило повысить бы; стродействие и расширить диапазон измеряемой разности частот. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 23/00

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вт

Фиг.! (21) 4414659/21 (22) 22.04,88 (46) 30.01.91, Бюл. М 4 (71) Ленинградский электротехнический институт связи им. проф. М.А. Бонч-Бруевича (72) С.В. Большаков и А.К. Кучумов (53) 621,317(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1182427. кл. G 01 R 23/00. 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 1285395, кл. G 01 R 23/00, 1987, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ЧАСТОТ (57) Изобретение может быть использовано для быстрого измерения разности частот

5U 1624345 А1 высокостабильных спооных генераторов.

Целью изобретения является повышение быстродействия и р";,,и.«алониe д .;". э-,онэ измеряемой разности частот. -рл,ст -.о для измерения разнос. л часто г .;"о „ v1.i первый и второй делител,.л 2, 3 .асто. i.i, счетчик 4, формирователь г оемечных интервалов, формирователь 7 коротких импульсов, схему сравнения кодо . Вьедение элемента

9 задержки. интегратор» 10, аналого-цифрового преобразователя 1 первого- трегьего

5, 12, 13 регистров позволило повысить быстродействие и расширить диапазон измеряемой разности частот. 2 ил.

1624345

Изобретеиие относится к области элек ро- и радиоизмерений и может быть использовано для измерений разности частот, необходимых, в частности, при подстройке опорных генераторов аппаратуры связи по источник) эталоннои частоты.

Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение диапазона измеряемой разности частот.

На фиг. 1 представлена фун кционал ьная схема устройства; на фиг, 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит умножитель 1 частоты, первый делитель 2 частоты {ДЧ), второй ДЧ 3, счетчик 4, третий регистр 5, формирователь 6 временных интервалов

{ФВИ), формирователь 7 коротких импульсоз (ФКИ), блок 8 сравнения кодов (БСК), элемент 9 задержки, интегратор 10, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, первый 12 и второй 13 регистры. Второи вход устройства через последовательно соединенные умножитель 1 частоты, ФВИ 6, интегратор 10, АЦП 11, первый и второй регистры 12, 13, БСК 8, ФКИ 7 и счетчик 4 соединен с третьим регистром 5. Первый вход устройства через первый ДЧ 2 и второй

ДЧ 3 соединен с вторыми входами счетчика

4 и третьего регистра 5. Выход первого ДЧ

2 подключен к второму входу ФВИ 6, а выход последнего через элемент 9 задержки соединен с вторыми входами интегратора

"G, первого и второго регистров 12, 13, ФКИ

7. Выход п-.ðâî c, регистра 12 подключен к второму входу БСК 8. Его второй выход и выход третьего регистра 5 являются информационными выходами устройства.

На фиг. 2 представлены сигналы на выходах а — умножителя 1 частоты, б — первого

ДЧ 2, в — ОВИ 6, г — элемента 9 задержки, д — интегратора 10, коды чисел, е — e первом регистре 12.ж — во втором регистре 13, з— сигнал на выходе ФКИ 7 и и — состояние счетчика 4 (2и).

Устройство для измерения разности частот работает следующим образом.

Частота сигналов, поступивших на второй вход устройства, в умножитель 1 частоты увеличивается в К раз (2а), а на первый вход устройства — уменьшается в и раз в ДЧ

2 (2б). ФВИ 6 вырабатывает импульсы (2в), начинающиеся в момент фронта сигнала с

ДЧ2 и заканчивающиеся по приходу второго (после этого) фронта сигнала с умножителя 1 частоты. Их длительность т Е (T>/К, 2T> / К), где T > — период сигнала на втором входе, в интеграторе 10 преобразуется в напряжение 0 (2д), которое с помощью АЦП

11 переводится в код и фронтом импульса с

40 элемента 9 задержки записывается в регистр 12 {2е). Так как длительность импульса т характеризует текущую разность фаз сравниваемых сигналов(его изменение на

T>/К соответствует изменению разности фаэ на 2 л/К), то изменение кода на выходе регистра 12 на единицу младшего разряда соответствует изменению разности фаз на 2л /КР, где P — разность чисел, соответТ ствующая Л t = — . Если интервал времеК ни между двумя соседними моментами измененич кода на выходе регистра 12 равен О, то разность сравниваемых входных частот f1 и fz можно найти по формуле (ft — f2 I = 1/QKP.

Изменение кода на выходе регистра 12 фиксируется с помощью регистра 13 и БСК

8, Импульс с выхода ФВИ 6, задержанный на т в элементе 9 задержки (2г), своим фронтом производит запись кода, выработанного АЦП 11. в регистр 12, а кода с выхода последнего — в регистр 13, а затем производит сброс интегратора 10 в исходное состояние. При каждом изменении кода состояния регистра 12 (2е) и регистра 13 (2ж) будут отличаться друг от друга в течение интервала пТг, где Тг — период сигнала на первом входе, что и регистрируется БСК 8,,lo сип алу на его выходе ("А A Б") ФКИ 7 вырабатывает импульс (2з), поступающий на счетчик 4.

Время измерения задается делителем 3 частоты. Если он имеет коэффициент деления N, то время каждого измерения в устройстве равно nNTz. После этого содержимое счетчика 4 фронтом сигнала с

ДЧ 3 переписывается в регистр 5, а счетчик

4 обнуляется. Если за время очередного измерения на него поступило от ФКИ 7М импульсов, то разность частот можно определить по формуле! f> f2 i = или

М г

nNKP

1 1 — г M

1г nNKP .

Относительная погрешность измерения, обусловленная эффектом квантования в АЦП, составляет д = 1/nNKP.

Таким образом, устройство при одинаковой с прототипом относительной погрешности измерения позволяет уменьшить время измерения в KP раз.

Формула изобретения

Устройство для измерения разности частот, содержащее первый делитель частоты, выход которого соединен с входом форми1624345 иг.2

Составитель Е.Соловьев

Техред М.Моргентал Корректор T.Ïàëèé

Редактор О.Спесивых

Заказ 185 Тираж 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 рователя временных интервалов, а также второй делитель частоты, блок сравнения кодов, формирователь коротких импульсов и счетчик, о т л и 4 д ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расши- 5 рения диапазона измеряемой разности частот, в него введены умножитель частоты, интегратор, аналого-цифровой и реобразователь. элемент задержки, первый, второй и третий регистры, причем выход умножителя 10 частоты через последовательно соединенные формирователь временных интервалов, интегратор, аналого-цифровой преобразователь, первый регистр, второй регистр, 15 с блок сравнения кодов, формирователь коротких импульсов и счетчик соединен с первыми входами третьего регистра, выход первого делителя частоты через второй делитель частоты соединен с вторыми входами счетчика и третьего регистра, выход формирователя временных интервалов через элемент задержки соединен с вторыми входами и iтегратора, первого и второго регистров, а выход первого регистра соединен с вторым входом блока сравнения кодов, а выход элемента задержки соединен с вторым входом формирователя коротких импульсов.