Синтезатор временных интервалов

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для проверки фазовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временных интервалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель в синтезаторе временных интервалов достигается введением коммутаторов 10 - 12. Кроме того, синтезатор содержит опорный генератор 1, делители 2, 3 частоты, блоки 4, 5 фазовой автоподстройки частоты, формирователи 6, 7 импульсов, триггерный преобразователь 8 частоты, цифровой измеритель 9 временных интервалов, блок 13 управления. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

-СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 04 F 10/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ос 4

О

Ql

Фиг 7

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4345094/21 (22) 18.12.87 (46) 30.08.91. Бюл. hh 32 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Л.С.Субботин, А.B,Íèëêèí и А,И,Надеев (53) 681.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hh 911397, кл. G 01 R 35/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

t4 1370646, кл. G 04 F 10/06, 1986. (54) СИНТЕЗАТОР ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ

„., Ж,, 1674057 А1 (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки фазовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временных интервалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель в синтезаторе временных интервалов достигается введением коммутаторов 10 — 12. Кроме того, синтезатор содержит опорный генератор 1, делители 2, 3 частоты, блоки 4, 5 фазовой автоподстройки частоты, формирователи 6, 7 импульсов, триггерный преобразователь 8 частоты, цифровой измеритель 9 временных интервалов, блок 13 управления. 4 ил.

1674057

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в составе автоматизированных информационно-измерительных систем для поверки фаэовой и временной погрешностей фазо- 5 метров и измерителей временных интервалов, Цель изобретения — расширение функционал ьных возможностей за счет возможности агрегатирования в автоматизированных 10 системах и автокоррекции погрешностей.

На фиг. 1 — структурная схема синтезатора временных интервалов; на фиг . 2 — пример структуры блока управления на базе микроЭВМ; на фиг. 3 — состав управляющих 15 и информационных сигналов для обмена с

ЭВМ; на фиг. 4 а — д — блок-схема алгоритма работы синтезатора временных интервалов..

Синтезатор временных интервалов 20 (фиг. 1) содержит опорный генератор 1 (ОГ), делители 2, 3 частоты с предварительной установкой (ДЧ с ПУ), блоки 4, 5 фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), формирователи 6, 7 импульсов (ФИ), триггерный 25 преобразователь 8 частоты (ТПЧ), цифровой измеритель 9 временных интервалов (ЦИВИ), первый 10, второй 11, третий 12 коммутаторы, блок 13 управления.

Выход опорного генератора 1 соединен 30 через делитель 2 частоты с первым входом

ФАПЧ 4, через делитель 3 частоты с первым входом ФАПЧ 5 и непосредственно соединен с вторыми входами ФАПЧ 4, 5 и первым входом триггерного преобразователя 8, вы- 35 ход первого ФАПЧ 4. соединен с входом формирователя 6, выход второго ФАПЧ 5 соединен с входом формирователя 7, выходные шины блока 13 управления соединены с соответствующими информационными, 40 входами делителей 2, 3 частоты, с соответствующими информационными входами цифрового измерителя 9 временных интервалов, с соответствующими входами коммутаторов 10 — 12, выходы формирователей 45

6, 7 являются выходными шинами синтезатора и соединены с соответствующими входами коммутатора 10, выходы которого соединены с соответствующими входами триггерного преобразователя 8, первый -и 50 второй. выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входами коммутаторов 11, 12, выходы которых соединены с соответствующими измерительными входами цифрового измерителя 9 55 временных интервалов, вход запуска которого соединен. с тактирующим выходом коммутатора 11.

Состав выходных шин блока 13 управления приведен на фиг., 3.

Устройство работает следующим образом.

Группа блоков, состоящая из опорного генератора 1 и двух делителей 2, 3, пред- ставляет собой двухканальное. низкочастотное устройство, которое выдает два синхронных сигнала низкой частоты, между которыми можно дискретно регулировать фазовый сдвиг от О до 2л, с дискретом

2_#_/N, где N — коэффициент деления делителей 2, 3. Заданный на низкой частоте фазовый сдвиг затем переносится на высокую частоту двухканальной системой ФАПЧ 4, 5, на выходе которой установлены формирователи 6, 7, преобразующие выходные сигналы ФАПЧ в измерительные импульсы с короткими фронтами. обозначающими границы временного интервала.

Временной интервал, заданный на выходе синтезатора, трансформируется затем на низкую промежуточную частоту пч = faux for где алых — частота выходного сигнала ФАПЧ;

10, — частота .опорного генератора 1 с помощью двухканального триггерного преобразователя 8, При этом происходит увеличение масштаба временного сдвига пропорционально коэффициенту преобразования частоты тпч — К живых., живых где К = —. тпч

Затем увеличенный временной интервал измеряется цифровым измерителем 9 временных интервалов. который выдает результат измерения в цифровом коде на шину данных в блок 13 управления, в котором происходит обработка результата измерения, сравнение с номинальным значением заданного временного сдвига, определение поправки к коду задаваемого сдвига и предварительная установка коэффициента деления делитеяей 2, 3 с учетом поправки на рассчитанную погрешность, Для того, чтобы устранить влияние собственного дрейфа триггерного преобразователя 8 и цифрового измерителя 9 программа управления (фиг. 4) осуществляется в три этапа:

Этап 1. Начальная калибровка цифрового измерителя 9, Производится путем переключения одного иэ коммутаторов 11 или 12.

При этом на оба входа измерителя 9 подается один и тот же сигнал промежуточной частоты, т.е. на выходах измерителя 9 создается нулевой сдвиг, а затем через шину управления блока 13 подается импульс сброса. Следовательно, измеритель 9 при1674057 водится в состояние готовности к следующим измерениям.

Этап 2. Начальная калибровка самого синтезатора. Переключенный коммутатор возвращается в исходное положение и по 5

Цепи запуска выдается импульс, по которому производится первое измерение преобразованного интервала времени, куда входит разность Лта собственных задержек каналов триггерного преобразователя 8 10 1 = пч+AX8=K еых+ 8 °

Далее производится одновременное переключение всех трех коммутаторов 1012, в результате чего происходит перекрестное переключение каналов преобраэоватв- 15 ля 8, снова подается импульс запуска измерителя 9 и производится второе измерение, куда разность входит с обратным знаком 2 = Гпч AT8 = K живых 4t8 ° 20

Очевидно, что для определения истинного значения начального сдвига те на выходе синтезатора блоку 13 достаточно произвести вычисление

71 +72 25

То =

2К

К живых + Л гв + К живых + Л т8

2К теых т,е. таким образом определить поправку на начальный сдвиг и занести ее в память.

Этап 3. Синтез временного интервала.

На этом этапе блок 13 вносит поправку на начальный сдвиг в код номинала задаваемого сдвига, вводит откорректированный код в делители частоты 2, 3 с программной уста-. 35 новкой циклов деления. Таким образом, задается требуемое значение временного интервала. В дальнейшем осуществляется отслеживание дрейфа нуля путем периодического повторения всех трех этапов. При 40 этом постоянно контролируется правильность синтеза.

Место программируемого синтезатора временных интервалов в структуре информационно-измерительной системы, выпол- .45 ненной, например, из стандартных узлов семейства микро- и миниЭВМ "Электроника" иллюстрирует фиг. 2. На фиг, 3 показаны реальные сигналы в шинах данных и шинах управления и направления обме- 50 на при использовании 16-разрядного МП и стандартного. приборного интерфейса, где дополнительно обозначено: гноы — номинальное значение временного интервала;, тре реально измеренное значение интерва- 55 ла; в — сигнал высокого логического уровня.

Общий алгоритм работы программируемого синтезатора временных интервалов включает дополнительно режим подготовки к работе и документирования результатов выполнения программы обслуживания всей автоматизированной системы. Один из вариантов алгоритма реализуется на фиг. 4а — 4д.

Введение новых элементов и связей в известное устройство позволяет полностью исключить дрейф нуля каналов синтезатора, что свидетельствует о повышении точности калибровки временных интервалов.

Формула изобретения

Синтезатор временных интервалов, содержащий два делителя частоты, два блока фазовой автоподстройки частоты, два формирователя импульсов, триггерный преобразователь частоты, цифровой измеритель временных интервалов, блок управления, опорный генератор, выход которого через первый делитель частоты соединен с первым входом первого блока автоподстройки частоты, через второй делитель частоты соединен с первым входом второго блока автоподстройки частоты и непосредственно— с вторыми входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты и первым входом триггерного преобразователя частоты, выход первого блока автоподстройки частоты соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первой выходной шиной синтезатора, вторая выходная шина которого со-. единена с выходом второго формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго блока фэзовой аетоподстройки частоты, информационные, входы первого и второго делителей частоты и информационный выход и вход сброса цифрового измерителя временных интервалов соединены с соответствующими шинами данных блока управления, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три коммутатора, при этом выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с соответствующими входами первого коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами триггерного преобразователя, первый выход которого соединен с первыми входами второго и третьего коммутаторов, вторые входы которых соединены с вторым выходом триггерного преобразователя, измерительные входы цифрового измерителя временных интервалов соединены с выходами второго и третьего коммутаторов, тактирующий выход второго коммутатора соединен с входом запуска цифрового измерителя временных интерва1674057 сфис RF S E7 лов, входы управления первого, второго и третьего коммутаторов. соединены с соответствующими выходами шины данных блока управления.

3674057

Г

I

I

1

I

I

l

I1

l

I

l ! .l

l ! !

I

1

l

I

Г !

l

I !

Pe ccrr

nayzonzo8

I

I

I ! ! !

I

l !

i же алиф4ки циви

l

t !

I

I !

1 ! а ммиРраЮса

СИИ

I !

1674051

1674057

1674057

1674057

I !

I

1

t

1 !

Составитель В. Котов

Техред M. Моргентал

Корректор М. Максимишинец

Редактор M. Товтин

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

Заказ 2919 Тираж 260 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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