Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Рес ублик iii938186 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 05. 11. 80 (21) 3236941/18-21 с присоединением заявки М (23) Приоритет— (51) М. Кл.

G 01 R 23/00

ЙеудератиллЫ1 каметет

CCCP иа делам изобретение

- и атхрытей (53) УДК 621. 317. .7(088.8) Опубликовано 23. 06. 82. Бюллетень Мв 23

Дата опубликования описания 23 . 06.82 (72) Авторы изобретения

Б. И. Лернер, П. И. Куприянов и В. И. Воропаев (7I) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ЗАПОЛНЕНИЯ

РАДИОИМПУЛЪCOB

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты заполнения радиоимпульсов с длительностью фронтов не менее одного периода частоты заполнения.

Известен цифровой измеритель частоты заполнения импульсно-модулированных колебаний, содержащий одновибратор с регулируемой длительностью два временных селектора, элемент И и генератор эталонной частоты (1).

Однако этот измеритель характеризуется пониженной точностью и не обеспечивает автоматизации процесса измерения. 15 Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является обеспечивающий автоматизацию процесса измерения цифровой измеритель частоты заполнения радио- 2о импульсов, содержащий генератор.эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента 11, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора связан с входом счетчика результата (2 ).

Недостатком этого измерителя является его пониженная точность, обусловленная отсутствием синхронизации начала и конца единичных измерительных интервалов с периодом частоты заполнения радиоимпульсов.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем,. что в цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен

93818 с управляющими в эдями первого и второго временных серакторов, выход второго временного селектора соединен с входом счетчика результата, введены первый и второй триггеры, блок задержки, дополнительный элемент И, последовательно соединенные пиковый детектор, аттенюатор и компаратор, последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, второй 10 вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первого триггера, второй вход которого соеди" нен с выходом счетчика и с первым входом второго триггера, второй вход 15 которого подключен к второму входу второго временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пикового детектора, к второму входу компаратора и к входной шине устройства, при этом выход первого триггера соединен с вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггера через блок задержки подключен к второму входу основного элемента И.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого цифрового измерителя частоты заполнения радиоимпульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит пиковый детектор 1, аттенюатор 2, компаратор 3, формирователь 4 импульсов, счетчик триггер 6, элемент И 7 генератор 8 эталонной частоты, временной селектор

9, счетчик 10 эталонной частоты, эле менты И 11, триггер 12, блок 13 за40 держки, временной селектор 14, счетчик 15 результата.

Выход пикового детектора 1 через аттенюатор 2 подключен к одному из входов компаратора 3, другой вход которого соединен с входной шиной. Выход формирователя 4 подключен к счетному входу счетчика 5 и входу элемента 7. Выход компаратора 3 соединен с входом триггера 6 и входом обнуления счетчика 5, выход которого подключен к второму входу триггера 6 и входу триггера 12. Выход элемента 7 подключен через селектор 14 к счетчику 15. Генератор 8 эталонной частоты через последовательно соединенные селектор 9 и счетчик 10 эталонной частоты подключен к входу элемента 11, второй вход которого соеди6 4 нен через блок 13 задержки, выполненный в виде последовательно включенных логических элементов, например И-НЕ, с выходом триггера 12. Выход элемента ll соединен с управляющими входами селекторов 9 и 14.

Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов работает следующим образом.

Входные радиоимпульсы (фиг.2а) одновременно поступают на вход пикового детектора 1, компаратора 3 и формирователя 4. Пиковый детектор 1 преобразует входные радиоимпульсы в постоянное напряжение, равное их амплитуде, и через аттенюатор 2 задает порог срабатывания компаратэра 3 (фиг.2а). формирователь 4 импульсов формирует короткие импульсы (фиг. 2б), соответствующие моментам перехода синусоидального сигнала с плюса на минус. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 5, емкость которого равна двум импульсам. В паузе между двумя следующими друг за другом радиоимпульсами элементы 7 и 11 закрыты низким потенциалом триггеров 6 и 12. При поступлении на входную шину очередного радиоимпульса импульсы с выхода счетчика 5 (фиг.2 г) не изменяют состояния триггеров 6 и 12.

При достижении амплитуды входного радиоимпульса порога срабатывания компаратора 3 импульс с его выхода (фиг.2в) обнуляет счетчик 5 и на выходе триггера 6 (фиг.2 д) устанавливается высокий потенциал, который разрешает прохождение импульсов через элемент 7 (фиг.2е). Первым импульсом с выхода формирователя 4, проходящим через элемент 7 (фиг.2е), на выходе триггера 12 (фиг.2к) устанавливается высокий потенциал, который через блок 13 задержки поступает на вход элемента 11, подготовленного по второму входу потенциалом с выхода счетчика эталонной частоты. Элемент 11 открывает временные селекто" ры 9 и 14, через селектор 9 от генератора 8 эталонной частоты начинает заполняться счетчик 10. Одновременно импульсы с выхода формирователя 4 через элемент 7 и селектор 14 поступают на счетчик 15 результатов. При этом на счетный вход и вход обнуления счетчика поочередно поступают импульсы, что препятствует его заполнению. Однако при уменьшении ампли5 9381 туды положительных волн заполнения радиоимпульса ниже порога срабатывания компаратора {фиг.2а,в) счетчик 5 не обнуляется, и на его выходе формируется импульс (фиг.2г), который возвращает триггеры 6 и 12 в исходное состояние.

Таким образом, происходит формирование единичного измерительного интервала (фиг.2к), начало и конец 1р .которого строго синхронизированы с частотой заполнения входных радиоимпульсов. Блок 13 задержки сдвигает видеоимпульсы с выхода триггера 12 (фиг.2л) на время не менее длительности импульса формирователя 4 для того, чтобы селектор 14 пропустил за единичный измерительный интервал

Т число импульсов n=T f, где

3 частота заполнения радиоимпульсов.

При поступлении следующих радиоимпульсов процесс повторяется до момента переполнения ччетчика 10, выходной импульс которого закрывает элемент 11 и счет прекращается. Показания счетчика 15 пропорциональны значению измеряемой частоты (фиг.2м).

8ведение пикового детектора, аттенюатора, формирователя импульсов, компаратора, счетчика, двух тригге" ров, дополнительного элемента И и блока задержки выгодно отличает предлагаемое устройство от известного, так как в нем исключается ошибка измерения частоты, обусловленная от35 сутствием синхронизации начала и конца единичных измерительных интервалов с периодом частоты заполнения радиоимпульсов, что приводит к уменьшению общей погрешности измерения о

- - О/О, где С вЂ” длительность измеряОт емых радиоимпульсов.

Формула изобретения

Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий

86 генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен с входом счетчика результата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй триггеры, блок задержки, дополнительный элемент И, последовательно соединенные пиковый детектор, аттенюатор и компаратор, последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, второй вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первого триггера, второй вход ког торого соединен с выходом счетчика и с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу второго временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пикового детектора, к второму входу компаратора и к входной шине устройства, при этом выход первого триггера соединен с вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггера через блок задержки подключен к второму входу основного элемента И.

Источники инфОрмвции1 принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 375574, кл. G Ol R 23/ JO, 22.03.71.

2. Авторское свидетельство СССР

N 599224, кл. G 0) R 23/00, 21.01.76

938186

Составитель Е. Винокурова

Редактор А. Козориз Техред М. Рейвес Корректор Н. Швыдкая

Заказ 4453/68 Тираж 7)7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4