Устройство для формированиячастотных metok

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н,817602

Союз Советскин

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву ¹ 651267 (22) Заявлено 25. 06. 79 (21) 2783983/18-21 (5i) M. Кл.

G 01 R 23/16 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 30. 03. 81. Бюллетень ¹ 12

Дата опубликования описания 10.04.8 l по делам нзооретеинй и открытнй (53) УДК 621 317.. 7(088.8) (72) Авторы изобретения

И.А.Ульянычев, P. — Ï.Ï.Æèëèêñêàñ, В.Н.Кузьмин и В.А.Федоров (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ЧАСТОТНЫХ МЕТОК

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в измерителях параметров сигналов и частотных характеристик радиоустройств в широком диапазоне частот, lIo авт. св. № 651267 известно устройство для формирования частотных меток, содержащее смеситель, генератор спектра, фильтр нижних частот, выход которого соединен со входами двух параллельных каналов, в каждом из которых последовательно соединены .частотно-избирательный элемент и ограничитель, а выходы каналов раздельно соединены со входами К5-триггера.

Частоты среза или резонансные частоты разнесены между собой в пределах полосы пропускания фильтра нижних частот (1 .

Недостатком известного устройства является ограничение диапазона частот и быстродействия формирования, когда т устройства требуется получить высокую разрешающую способность, и ограничение разрешающей способности. Быстродействие формирования ограничивается максимально допустимой скоростью изменения частоты внешнего сигнала, повышение которой приводит к динамическим искажениям и нарушению устойчивого формирования однозначных импульсных меток. Стремление повысить разрешающую способность путем уменьшения частоты Fg с целью уменьшения дискретности формирования приводит к снижению допустимого диапазона частот внешнего сигнала из-за увеличения потерь преобразования смесителя, что и ограничивает разрешающую способность устройства, равную отношению диапазона частот внешнего сигнала к дискретности формирования частотных меток.

Таким образом, при малой дискретности частотных меток в известном устройстве снижаются быстродействие формирования и диапазон частот, увеличить который путем уменьшения ско817602 рости изменения частоты не удается.

При заданных широком диапазоне частот и малом времени формирования разрешающая способность частотных меток известного устройства низкая.

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот, увеличение быстродействия и разрешающей способности формирования частотных меток. 10

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения вре. менных интервалов, содержащее последовательно соединенные генератор опорной частоты, формирователь спектра, смеситель, фильтр нижних частот и первый формирователь, состоящий из частотно-избирательного элемента и ограничителя, соединенный с первым

Bxo+oM триггера, второй sxop, которого через аналогичный второй Формирователь соединен со входом первого формирователя, дополнительно введены блок выбора участка диапазона и каналов формирования частотных меток, каждый из которых содержит последовательно соединенные делитель частоты, формирователь спектра, смеситель, фильтр нижних частот, первый формирователь и триггер, второй вход которо- у0 го через второй формирователь соединен со входом первого формирователя, причем входы делителя частоты и смесителя каждого канала формирования частотных меток подключены соответственно к выходу генератора опорной частоты и к выходу фильтра нижних частот, а выходы всех ЦБ-триггеров соединены со входами блока выбора участка диапазона. Р0

Кроме того, блок выбора участка, диапазона содержит последовательно соединенные первый счетчик импульсов с предварительной установкой, первый элемент И, первый триггер, блок перестройки и последовательно соединенные второй счетчик импульсов с предварительной установкой, второй элемент

И, второй триггер.и третий элемент

И, второй вход которого является

50 входом блока выбора, причем выход второго элемента И соединен со вторым входом первого триггера, первый вход которого через формирователь подключен ко второму входу второго триггера, при этом входы счетчиков импульсов с предварительной установкой объединены и являются другим входом блока выбора участка диапазона. ф

На чертеже представлена Функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит устройство 1 для формирования частотных меток, состоящее из.генератора 2 опорной частоты, формирователя 3 спектра, смесителя 4, фильтра 5 нижних частот (ФНЧ) формирователей б и 7, каждый из которых состоит из частотно-избирательного элемента 8 и 9, ограничителей 10 и ll и триггера 12, каналы 13 формирователя частотных меток (показан один канал), который содержит делитель 14 частоты, формирователь 15 спектра, смеситель 16, фильтр 17 нижних частот (ФНЧ), формирователи 18 и

19, каждый из которых состоит из частотно-избирательного элемента 20 и

21 и ограничителя 22 и 231 триггер

24, блок 25 выбора участка диапазона, содержащий счетчики 26 и 27 импульсов с предварительной установкой, элементы И 28, 29 и 30, триггеры 31 и 32, формирователь 33 и блок 34 перестройки, входные шины 35 и 36 предварительной записи начала и конца выбираемого участка диапазона, шину 37 входа качающейся частоты и выходные шины

38.

Генератор 2 опорной частоты и

Форьжрователь 3 образуют генератор спектра, а делитель 14 частоты и формирователь 15 образуют также генератор спектра.

Устройство работает следующим образом.

При подаче на шину 37 внешнего сигнала качающейся частоты на выходе

ФНЧ 5 появляются колебания разностных частот между частотами внешнего сигнала и гармониками генератсцва

2 частоты Fo которые после прохождения через формирователи 6 и 7 поступают на входы триггера 12 и Формируют на его выходе импульсные частотные метки, разнесенные по частоте на величину значения F0 Частота колебаний на выходе ФНЧ 5 при монотонном изменении частоты внешнего сигнала изменяется между любыми двумя соседними частотными метками от нуля до Го/2 и.снова до нуля. Эти колебания проходят также на сигнальный вход смесителя 16 канала 13 и смешиваются с гармониками его генератора спектра, основная частота которого образуется делением частоты Fo, на5 8)7 пример, на P с помощью делителя 14.

Колебания с выхода смесителя 16 через

ФНЧ 17 и формирователи 18 и 19 посту.пают на входы триггера 24 и формиру ют на его выходе импульсные частотные метки, разнос по частоте между которыми равен Го /р. Эти импульсные метки появляются на шине 38 только тогда, когда блок 25 подает с выхода триггера 32 сигнал управления.

Пусть внешний сигнал (шина 37) имеет, например, пропорциональную зависимость частоты от напряжения Up u его частота изменяется в некоторых пределах со средней скоростью Ч, максимально допустимой для устройства 1. Когда на выходной шине 38 устройства 1 появляется заданный номер (й - 1) частотной метки, блок 25 снижает скорость изменения Up u I скорость изменения частоты внешнего сигнала до значения Ч,, максимально допустимого для канала 13, При появ.лении на шине 38 устройства 1 частотной метки с номером N на управля- 25 ющий вход элемента И ЗО подается разрешающий сигнал и импульсные метки с шины 38 канала !3 поступают на выходную шину 38 блока 25. Когда на шине 38 устройства 1 появляется час- 30 тотная метка с номером (й+ 1), разрешающий сигнал со входа элемента

И 30 снимается и метки и выхода ка- нала 2 не поступают на блок 25, при этом скорости изменения Ор и часто- 3s ты вчешнего сигнала повышаются до прежних значений °

602 6 равной 0 . Уменьшение скорости изменения U может быть произведено например, переключением постоянной времени в блоке 34 перестройки. При появлении на шине 38 устройства метки с номером и импульс на выходе элемента 29 исчезает и в этот момент на выходе формирователя 33 формируется узкий импульс, который с помощью триггера 32 разрешает прохождение меток с шины 38 канала 2 через элемент

И 30 на шину 38 блока 25. При появлении на первом входе счетчика 27 метки с номером (М - 1) состояния его выходов одинаковые и на выходе элемента И 28 появляется импульс, который изменяет состояния выходов триггеров 31 и 32 на обратное, элемент

30 закрывается, а скорости изменения

Ор и частоты внешнего сигнала равны первоначальным значениям ° Поскольку шина 38 блока 25,отключена от шины 38 канала 2, динамические искажения в канале 2, возникающие при скорости изменения частоты Ч„ )V на его основной шине 38 блока 25,не влияют на работу всего устройства, Таким образом, уменьшение общего времени перестройки частотных меток дает возможность увеличить быстродействие предлагаемого устройства при одном и том же разрешении частотных меток, повысить значение частоты F> и расширить диапазон рабочих частот до 17 Гц и более.

Блок 25 работает следующим образом.

Предварительно, перед циклом перестройки, в счетчики 26 и 27, работающие в режиме вычитания, через шины

35 и 36 заносятся числа начала (й

1 в счетчик 26) и конца (й + 1 в

45 счетчик 27) выбираемого участка диапазона.частот, напряжение !!р начинает изменяться с наибольшей скоростью. Когда на шине 38 устройства 1 появляется метка с номером (й - 1), на выходах счетчика 2G устанавливаются одинаковые состояния и на выходе элемента И 29 появляется импульс, который длится от момента появления метки с номером (N - 1) до момента появления метки с номером N. Этот импульс с помощью триггера 31 уменьшает скорость изменения напряжения

Up и скорость изменения частоты станет

Формула изобретения

1. Устройство для формирования частотных меток по авт. св, - 65!267, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, увеличения быстродействия и разрешающей способности формирования частотных меток, в него дополнительно введены блок выбора участка диапазона и и каналов формирования частотных меток, каждый иэ которых содержит последовательно соединенные делитель частоты, формирователь спектра, смеситель, фильтр нижних частот, первый формирователь и триггер, второй вход которого через второй формирователь соединен со входом первого формирователя, причем входы делителя частоты и смесителя каждого канала формирования частотных меток под8176

-ключены соответственно к выходу генератора опорной частоты и к выходу фильтра нижних частот, а выходы всех

- Р, ;триггеров соединены со входами блока выбора участка диапазона.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, блок выбора участка диапазона содержит последовательно соединенные первый счетчик импульсов с предварительной установкой, первый элемент И, первый триггер, блок перестройки и последовательно соединенные второй счетчик импульсов с предварительной установкой, второй элемент И, второй триг02 8 гер и третий элемент И, второй вход которого является входом блока выбора, причем выход второго элемента И соединен со вторым входом первого триггера„первый вход которого через формирователь подключен ко второму входу второго триггера, при этом входы счетчиков импульсов с предварительной установкой объединены и являются другим входом блока выбора участка диапазона.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 651267, G 01 R 23/16, 1977, ВНИИПИ Заказ 3581 Тираж 732 Подписное

Филиал ППН "Патент", r Ужгород, ул, Проектная, 4