Устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е (ii)938190

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сама-ву— (51)М. Кл. (22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3214968/18-21

G 01 R 23/10 с присоединением заявки М—

9кударстввнныб квмнтвт

СССР но данам нзабрвтвннй н етхрытнй (23) Ириормтет—

Опубликовамо 23. 06. 82. бюллетень,нов 23 (53) УДК621.317. . 7 (088. 8) Дата опубликования описания 23.06.82 (72) Автор изобретения

А. А. Чудов (7I ) Заявитель (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСУЩЕЙ

ЧАСТОТЫ РАДИОИМПУЛЪСОВ

Изобретение относится к измеритель:ной технике и может быть использовано для измерения частоты заполнения радиоимпульсов.

Известны устройства для измерения частоты заполнения радиоимпульсов, содержащие опорный генератор, временные селекторы, счетчики(1 j.

Недостатком данных устройств является низкая точность определения несущей частоты радиоимпульсов, так как прохождение радиоимпульсов по приемному тракту и детектирование радиоимпульсов сопровождается искажением формы видеоимпульсов, поэтому длительности управляющих видеоимпульсов с выхода детектора, формируемых для коммутации временных селекторов отличаются от длительностей радиоимпульсов, подаваемых на ро вход счетчика, а моменты появления первого и последнего измеряемых высокочастотных ВЧ импульсов на интервале видеоимпульса не совпада2 ют с передним и задним фронтом видео: импульса и смещены на интервал, который может принимать случайные значения от 0 до Тс(где Тс - период измеряемого колебания). Это приводит к ошибке измерения на каждом видеоимпульсе на + 1 импульс, а при составлении интервала измерения из Й видеоимпульсов ошибка измерения Но жет достичь величины+М.

Известно устройство, содержащее опорный генератор, временные селекторы, детектор, формирователь, триггер, счетчик и формирователь временного интервала, состоящий из счет чика, сумматора кодов, элемента памяти (2 ).

В данном устройстве осуществляется формирование временного интервала из отрезков видеоимпульсов, длительность которых кратна периоду повторения измеряемых импульсов, поэтому данное устройство позволяет измерять несущую частоту радиоимпульсов с вы93819 сокой точностью, равной точности час тотомеров с непрерывным счетом на выбранном интервале измерения. Однако оно является сложным, так как временной интервал формируется путем суммирования кодов числа опорных импульсов с помощью комбинационного двоично-десятичного сумматора, который является достаточно сложным при построении его на логических эле- 1о ментах И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ и элемента памяти на отрезках видеоимпульсов, формируемых детектором, который также усложняет устройство.

Кроме того, многоразрядный комби- 1s национный сумматор обладает низким быстродействием,и для повышения быстродействия приходится применять дополнительные схемы ускоренного переноса, которые также усложняют устройство, Цель изобретения - повышение на.дежности устройства.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов, содержащее временной селектор„ счетчик опорной частоты, счетчик измеряемой частоты, формирователь,, триггер, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом временного селектора, второй вход которого соединен с выходом триггера, S-вход которого подключен к выходу формирователя, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, введены одновибратор, дополнительный временной селектор, дополнительный счетчик и делитель, счетный вход которого соединен с первым входом до«iO полнительного временного селектора, со счетным входом дополнительного счетчика и выходом временного селектора, вход записи делителя соединен с установочным входом дополнитель45 ного счетчика, с входом счетчика измеряемой частоты и с выходом формирователя, выход делителя подключен к R-входу триггера, выход которого соединен с входами временного селектора и одновибратора, выход которого подключен к второму входу дополнительного временного селектора, выход которого соединен со счетчиком опорных импульсов, выход которого подключен к второму входу формирователя, выходы дополнительного счетчика соединены с дополнительными входами делителя.

О 4

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов содержит генератор 1 опорной частоты, временной селектор 2, дополнительный временной селектор 3, счетчик 4 опорных импульсов, формирователь 5, счетчик 6 изме ряемой частоты, триггер 7, одновибратор 8, дополнительный счетчик 9, делитель 10.

Выход генератора 1 опорной частоты через временной селектор 2 подключен к счетным входам счетчиков 9, делителя 10, к первому входу временного селектора 3, выход которого подключен к входу счетчика 4, а выход счетчика 4 соединен с блокировочным входом формирователя 5, счетный вход которого соединен с входом устройства, а выход формирователя 5 с входом установки единицы триггера

7, со счетным входом счетчика 6, с установочным входом счетчика 9 и с входом записи делителя 10, установочные входы которого подключены к выходам счетчика 9, а выход делителя )О соединен с входом установки нуля триггера 7, а выход триггера 7 соединен с входом одновибратора 8, выход которого подключен к второму входу временного селектора 3.

Сущность предложенного изобрете"; ния заключается в формировании цифровым способом управляющих видеоимпульсов на выходе триггера длительностью, равной сумме периодов ВЧ импульсов пачки и использовании данных импульсов для коммутации счетчика опорных импульсов, предназначенного для формирования временного интервала.

Упрощение устройства достигается за счет исключения видеодетектора и узлов, позволяющих корректировать длительность видеоимпульсов с целью формирования временного интервала из отрезков, кратных периоду входных

ВЧ импульсов.

Устройство для измерения несущей частоты радиоимпулъсов работает следующим образом.

В начальный момент измерения производится установка триггера 7 и счетчиков 4, 6 и 9 делители 10 в нулевое состояние, при этом на выходе счетчика 4 имеет место единичный потенциал (цепи установки на схеме не показаны ).

9381

Пачки радиоимпульсов поступают на вход формирователя, который вырабатывает короткие положительные импульсы, подсчитываемые счетчиком 6 на заданном временно интервале. Первым ВЧ импульсом первой пачки производится запись на установочные входы делителя 10 "нулевого" кода с выходов дополнительного счетчика 9 и установка триггера 7 в еди- !О ничное состоянние. Этим же импульсом несколько задержанным, производится установка дополнительного счетчика

9 в исходное состояние, соответствующее коду некоторого числа К (на- д пример, К=2 или 3) .

В момент установки триггера 7 в единичное состояние положительным перепадом запускается одновибратор

8, формирующий отрицательный импульс длительностью, равной периоду опорной частоты То, умноженному на число К, которое, устанавливается в счетчике 9 в начальный момент, а на входы дополнительного счетчика 9 2 и делителя 10 через временной селектор 2 начинают поступать импульсы с

1выхода генератора 1 опорной частоты, при этом делитель 10 на интервале между первым и вторым ВЧ импульсами первой пачки "не считает" опорные импульсы, так как на установочные входы записан нулевой код, задающий коэффициент деления данного делителя. На вход счетчика 4 опорные импульсы начинают поступать через дополнитель35 ный временной селектор 3 в момент окончания выходного импульса одновибратора 8, т.е. с задержкой на К пе- риодов опорных импульсов относительно но первого измеряемого ВЧ импульса.

С приходом второго ВЧ импульса первой пачки производится запись на установочные входы делителя,10 кода числа опорных импульсов, подсчитанных дополнительным счетчиком 9 на

45 интервале между первым и вторым входными ВЧ импульсами с учетом начальной установки дополнительного счетчика 9 ° Этим же импульсом, несколько задержанным, производится установка дополнительного счетчика 9 в исходное состояние, соответствующее коду некоторого числа (например,2 или 3 ).

На интервале между вторым и третьим входными ВЧ импульсами, а также между последующими ВЧ импульсами первой пачки, дополнительный счетчик 9 подсчитывает опорные импульсы с уче90 6

ТоМ начальной установки, а делител

10 - в соответствии с установленным коэффициентом деления по установочным входам, при этом переполнение делителя 10 не происходит. так как число опорных импульсов, поступивших íà его вход на данном интервале, меньше на 2 или 3 числа, записанного по установочным входам.

После поступления последнего ВЧ импульса первой пачки на выходе делителя 10 после подсчета числа опорных импульсов, равного установлен» ному коэффициенту деления, формируется импульс, который устанавливает триггер 7 в нулевое состояние, при этом временной селектор 2 блокируется на время паузы,и поступление опорных импульсов на счетные входы счетчиков 4 и 9 и делителя 10 в паузе прекращается. Таким образом, на выходе триггера. 7 формируется уп.равляющий импульс, открывающий временной селектор 2 длительностью п4 Те+к Т01 где n - число ВЧ импульсов в первой

4 пачке, Т - период ВЧ импульсов пачки, К Т - интервал, соответствующий времени счета "лишних"

K-импульсов делителем 10 перед формированием выходного импульса делителя 10.

Однако,на счетчик,Ч опорные импульсы поступают на интервале и То за счет блокировки временного селектора импульсом с выхода одновибратора 8 длительностью К- То.

С приходом первого ВЧ импульса второй пачки производится запись на установочыые входы делителя 10 кода числа импульсов, подсчитанных дополнительным счетчиком 9 на интервале между последним ВЧ импульсом первой пачки и задним фронтом импульса с выхода триггера 7, и установка триггера 7 в единичное состояние.

Этим же импульсом, несколько задержанным, производится установка дополнительного счетчика 9 в исходное состояние, а передним фронтом импульса с выхода триггера 7 запус" кается одновибратор 8, формирующий отрицательный импульс длительностью

К Т, и процессы подсчета счетчиком 6 числа л измеряемых ВЧ импульсов во второй пачке, счетчиком 4, фор938190 мирующим временной интервал, числа опорных импульсов на интервале и Тс с и формирование триггером 7, дополнительным счетчиком 9, делителем 10 управляющего импульса длительностью и Т 4 К То повторяется. При этом "сшивание" временного интервала не сказывается на точности измерения несущей частоты.

Во время действия следующих пачек iO радиоимпульсов процесс измерения несущей частоты продолжается. В момент окончания формирования заданного временного интервала на выходе счетчика

Й формируется нулевой потенциал, is блокирующий формирователь 5 по блокировочному входу и поступление измеряемых ВЧ импульсов на вход счетчика 6 прекращается. После прохождения последнего измеряемого ВЧ импульса на выходе делителя 10 после подсчета числа опорных импульсов, равного коэффициенту деления, формируется импульс, устанавливающий триггер 7 в нулевое состояние, при этом временной селектор 2 блокируется и поступление опорных импульсов на счетчики прекращается.

Код измеренной несущей частоты радиоимпульсов может быть использован для дальнейшей обработки в приемоаналиэирующей аппаратуре, либо выведен на индикаторное устройство.

Погрешность измерения несущей частоты радиоимпульсов в предлагаемом устройстве, как и в известном, не пре» вышает погрешности измерения частоты непрерывных импульсных последователь- . ностей обычным частотомером на одинаковых временных интервалах, однако

10 предлагаемое устройство является значительно проще и надежнее известного эа счет исключения амплитудного детектора и упрощения формирователя временного интервала. Так при f«

10 мГц, Г = 1 мГц, à †- 100 мкс, 15

T> ; — 10 мс при построении в известном устройстве исключенных узлов сумматора кодов, элемента памяти, элемента ИЛИ требуется соответственно пять микросхем 133ИИ3, пять микро- схем 133ТМ7, одна микросхема 133ЛЛ1.

Кроме того, необходимо двадцать различных микросхем серии 133 при построении дешифратора в пяти разрядах двоично-десятичного сумматора, применение схем ускоренного переноса и аналоговых элементов при построении амплитудного детектора.

При построении в предлагаемом устройстве при тех же параметрах сигналов вновь введенных узлов одновибратора 8, счетчика 9, делителя 10 требуется соответственно одна микросхема 133ЛА3, две,микросхемы 133ИЕ6, две микросхемы 133ИЕ6, при этом полностью исключаются аналоговые узлы, снижающие надежность устройства.

Таким образом, введение в устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов одновибратора, временного селектора, дополнительного счетчика и делителя позволяет значительно упростить устройство при сохранении высокой точности измерений и повысить надежность.

Формула изобретения

Устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов, содержащее временной селектор, счетчик опорной частоты, счетчик измеряемой частоты, формирователь, триггер, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом временного селектора, второй вход которого соединен с выходом триггера, 5-вход кото.рого подключен к выходу формирователя, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, о т л и:ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены одновибратор, дополнительный временной селектор, дополнительный счетчик и делитель, счвт,ный вход которого соединен с первым входом дополнительного временного се лектора, со счетным входом дополнительного счетчика и с выходом временного селектора, вход записи делителя соединен с установочным входом дополнительного счетчика, с входом счетчика измеряемой частоты и с выходом формирователя, выход делителя подключен к R-входу триггера, выход которого соединен с входами временного селектора и одновибратора, выход которого подключен к второму входу дополнительного временного селектора, выход которого соединен со счетчиком опорных импульсов, выход которого подключен к второму входу формирователя, при этом выходы до938190

Составитель Н. Каплин

Техред А. Ач Корректор A. Дзятко

Ред ктор А. Козориз

Заказ 4453/68 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 полнительного счетчика соединены с дополнительными входами делителя.

Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

N 410561, кл. H 03 К 23/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2603974, 13.09.78.