Устройство для измерения частоты сигналов

Устройство для измерения частоты сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

:.; ъ i f J Н г.а счич

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сома Советских

Социалистических

Республик (i1) 61 9868 (6!) дополнительное к авт, свил-ву ¹ 482692 (22) Заявлено 01. 11.74.(21) 2072889/18-21

Pl) М. Кл.

G 01 R 23/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам иэобретений и открытий (43) Опубликовано 15.08.78.Бюллетень №30 (53) УДК 621.317.

761. (088.8) (45) Дата опубликования описания 03.07.78

{72) Авторы изобретения

В. В. Блатов и В. Г. Гальченко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ

Изобретение относится к области рациотехникя и может быть использовано в измерительных радиотехнических устр ойствах.

Известны частотомерыу содержащие 5 счетчики, формирователь временных интервалов, дешифратор, триггеры я ключи (1).

Однако точлость измерения импульсных сигналов ими недостаточна.

Наиболее близким к предла аемому яв- 10 ляется частотомер по авт. св.%482692, содержащий формирователь импульсов, счетчики, формирователь временного интервала, опорный генератор, rparrep. я ключи. Высокое быстродействие этого И частотомера достигнуто за счет измерения целого числа периодов вхоцного сигнала с помощью грубого счетчика и яэмерения неполной части периода с помощью прецизионного счетчика. Прн этом нача- 20 лд мерного интервала сиихронизуется входным сигналом.

Недостаткам укаэанного устройства является то, что прн измерении частоты заполнения импульсных сигналов возмож» на большая ошибка, если мерный интервал полностью не вписывается в измеряемый импульс, Цель изобретения состоит в повышении точности измерения частоты заполнения импульсных сигналов.

Это достигается благодаря введению в предлагаемый цифровой частотомер дополнительной цепи си;.хрониэации мерного интервала, состоящей из последовательно соединенных цетектора и.усилителя-ограничителя, подключенной к входу частотомера, причем выход усилителя-ограничителя подключен одновременно к вхоцам триггера управления, первого ключа и формирователя мерного интервала.

На чертеже представлена структурная схема частотомера.

Вход формирователя 1 импульсов под-. клтбчен к входу частотомера, а выход через ключ 2 - к входу грубого счетчяка

3. Выход опорного генератора 4 соединен с.входом формирователя 5 временно! го интервала (ФВИ), а также через ключ

6 — с входом прецизионного счетчика 7, 619868 цепь сброса которого подключена к выходу ключа 2. Выход ФВИ соединен с входом установки нуля триггера 8 управления, вход установки единицы которого подключен к выходу ключа 2. Выход триггера соединен с управляющим входом клю3 ча 6 и цепями сброса ФВИ 5 н счетчика

3.

Последовательно соединенные детектор 9 и усилитель-ограничитель 10включены между входом частотомера и входом установки нуля триггера. Выход усилителя-ограничителя соединен также с управляющим входом ключа 2 и с цепью, блокировки ФВИ. Детектор 9 может быть либо амплитудным — при приеме импульсных сигналов, либо частотным - при воздействии частотно-м нипулированных сиг-, налов.

Частотомер работает следующим образом.

При воздействии на вход гармонического напряжения формирователь 1 формирует последовательность коротких импульсов, поступающих на вход ключа 2. С помощью ФВИ 5 .на вход которого поступает калиброванное по частоте напряжение с выхода опорного генератора 4, формируется мерный интервал. Импульс с выхода ФВИ открывает ключ 2, сигнальные импульсы поступают на вход установки единицы триггера 8 и первый сигнальный импульс опрокидывает этот триггер.

Передним фронтом выходного импульса триггера ФВИ 5 устанавливается в исходное состояние, т. е. начало мерно- Зу го интервала совпадает с сигнальным импульсом. Одновременно устанавливается в нулевое состояние грубый счетчик 3.

Сигнальные импульсы с выхода ключа 2 в течение лерного интервала регистрнру- 40 ются счетчиком 3. По окончании мерного интервала триггер 8 устанавливается в исходное состояние.

Таким образом, выходной импульс триггера 8 по длительности точно равен 4S мерному интервалу. Этот импульс открывает ключ 6 и напряжение опорного генератора 4 поступает на прецизионный счетчик 7. -Частота опорного напряжения на входе счетчика 7 в 10 раэ превы- 50 шает частоту сигнала. Число 10 xapaa.Э теризует степень повышения точности отсчета, причем 5 - число декад в прецизионном счетчике. Каждым сигнальным импульсом счетчик 7 сбрасывается в ну- 55 левое состояние. После сброса последним н» мерном интервале сигнальным импульсом счетчик заполняется частично, при этом его показания пропорциональны длительности неполной части периода сигнала, оказавшейся в мерном интервале.

Поскольку ключ 6 закрывается по окончании мерного интервала, дробная часть периода оказывается зафиксированной прецизионным счетчиком 7. Счетчик регистрирует, какая часть от полного периода сигнала попала в мерный интервал, т. е.

Ядекад прецизионного счетчика уточняют значение частоты, измеренное счетчиком 3.

При воздействии на вход частотомера высокочастотных (ВЧ) импульсов с помощью детектора 9 выделяется огибающая этих импульсов, а усилитель-ограничитель 10 формирует управляющие импульсы, В паузах между импульсами сигналом с выхода усилителя-ограничителя блокируется работа ФВИ 5 и запирается ключ 2. Передним фронтом видеоимпуль- са триггер 8 устанавливается в нулевое остояние, а затем первым сигнальным импульсом, прошедшим через ключ 2, ус танавливается в единичное состояние.

При таком перебросе, «ак было указано выше, производится установка ФВИ

5 и счетчика 3 в начальное состояние, т. е, начало мерного интервала дополнительно синхронизируется огибающей вход ного сигнала. Если в течение ВЧ импульса укладывается несколько мерных интервалов, измерение проходит так же, как прн воздействии гармонического напряжения. Если ВЧ импульс заканчивается на мерном интеГвале, .то часть мерного интервала попадает на паузу между ВЧ импульсами. В этом случае ложный отсчет исключается следующим образом. В пау эе между ВЧ импульсами работа ФВИ 5 блокируется, а передним фронтом видеоимпульса с появлением следующего ВЧ импульса триггер 8 сбрасывает все показания, устанавливая ФВИ и счетчик

3 в начальные состояния.

°

Регистрация результата производитС» задним фронтом импульса с выхода ФВИ, Частотомер позволяет определить частоту заполнения импульсных сигналов во время одного импульса с заданной точностью. Может быть измерена также частота нажатия или "отжатия частотноманипулированного сигнала. В этом слу- чае в качестве детектора 9 используется частотный детектор.

Предложенный частотомер может . использоваться вместо сложного и громоздкого комплекса аппаратуры.

Ф ормула изобретения

Устройство для измерения частоты сигналов по авт. св. Ne 482692, о т