Цифровой измеритель скважности прямоугольных импульсов

Цифровой измеритель скважности прямоугольных импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сеюэ Советских

Сециалистических

Республик в».„»

»

+».»» ф - г

»»»»» п2 »"» у У

»- :Ы (51)М. Кл. (61) Дополнительное к авт. саид-ву- . (22) Заявлено 131277(2!) 2553321/18-21 с присоединением залвки М—

G R 23/02

l осударствеииый «омитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 251279. Бюллетень М9 47 (53) УДК 621, 317. .7 (088.8) Дата опубликованил опмсанил 27,1229, (72) Автор изобретения

С.. С. Катушонок,Велорусскнй ордена Трудового Красного Знамени (71) ЗаяВИтЕЛЬ государственный университет им.В, И. Ленина

1 » (54) ЦИФРОВОЙ, ИЗМЕРИТЕЛЬ СКВАЖНОСТИ ПРЯМОУ1"ОЛЬНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

: Изобретение относится к о»б»лас» ти электроизмерительной техники и может быть использовано для измерений скваж. ности прямоугольных импульсов с" отсчетом результата непосредстэенно в единицах скважности в широком диапа« зоне длительностей импульсов исследуемой последовательности.

Известен электронно-счетный час тотомер, содержащий делитель частоты, селектор, формирователь высокой частоты, блок счетных декад, генератор меток времени (1).

Однако этот частотомер имеет низкую точность измерения при измерениях в уаироком диапазоне длительностей исследуемых импульсов, Известен также цифровой измеритель скважности прямоугольных импуль- 20 сов с отсчетом результата непосред-. ственнб в единицах скважньсти, co"" держащий генератор импульсов эталонной частоты, первый и второй ключи, делитель частоты следования импульсов 25 триггер и счетчик импульсов (21.

Однако этот измеритель в широком диапазоне длительностей исследуемых импульсов не может обеспечить достаточно высокой точности измерения, так

2 как для обеспечения высокой точности измерения необходимо,. чтобы, количестно пачек импульсов, поступивших за время измерения на вход делителя частоты было достаточно велико.

Целью изобретения является повыШение точности измерения.

Для этого в цифровой измеритель скважности прямоугольных импульсов,. содержащий генератор эталонной частоты, счетчик импульсов и последовательно соединенные в кольцо первый ключ, делитель частоты, триггер и второй ключ, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, введены делитель частоты с управляемым коэффици-; ентом деления и блок измерения длительности импульсов, вход которого . соединен с вторым входом первого ключа, первый. выход — подключен к второму входу триггера, а,остальные выходы — соединены с входами делителя частоты с управляемым коэффициентом деления, через который выход генератора эталонной частоты подключен к второму входу второго ключа.

Структурная электрическая схема цифрового измерителя,.скважности показана на чертеже, 705365

Устройство содержит генератор эталонной частоты 1, делитель 2 частоты с"управляемым коэффициентом деления, ключ 3, счетчик импульсов 4, ключ 5, делитель частоты б, триггер 7, блок измерения длительности импульсов 8, сбстоящий из элемента заполнения импульсов тактовой частоты 9, предварительного счетчика 10 и выходного счетчика 11.

Устройство работает следующим образом.

По сигналу пуск начинается первый этап измерения, на котором элемент 9 осуществляет заполнение тактовой частотой импульса исследуемой последовательности. Э результате этого процесса на предварительный счетчик 10 постуПит пачка имПульсов.

Количество импульсов m в этой пачке будет равно

m =У.Г.

Объем првдварительиого счетчика

10 должен составлять P двоичных Раэря- дов, и выбирается в зависимости от заданного минимального значения длительности исследуемых импульсов :щ1 . 25

Переполнение этого счетчика 10 долж- но произойти при превышении длительности исследуемых импульсов С значения С и в два раза, то есть

Р = >cog, ;„> + l. - ЗО

По каждому переполнейию предвари тельного счетчика 10 на выходной счетчик 11 поступает импульс, и к конау первого этапа измерения на выходной 35 счетчик поступит k импульсов. Причем будет равно целой части отношения длительности исследуемых импульсов к заданному минимальному значению . длительности исследуемых импульсов д0

%ми, то есть е

k = ent1r В1Ь

Таким образом, к концу, первоro этапа измерения йа выходном счетчике

11 будет записан двоичный код k» рав- ный целой части отношения Г/Г,„ „. Разрядность К выходного счетчика 11 и управляемого делителя частоты 2 должна быть не меньше динамического диапазона длительностей исследуемых импульсов.

Е >)с

%o%. Ч н н гдето „- заданное максимальное значение длительности исследуемых импуль- 55 сов. В противном случае может произоФ ти переполнение счетчика 11, что приведет к искажению результата измерения - Так как выходы триггеров счетчика 6О

11 подключены к управляющим шинам управляемого делителя частоты 2, то коэффициент деления управляемого дели. теля во время измерения скважности буцет равен k,. . 65

По окончании первого этапа измерения с выхода элемента 9 поступает импульс на триггер 7, и начинается второй этап непосредственного измерения скважности g. Триггер 7 открывает ключ 3, на его выходе появляются импульсы с частотой повторения

IО/Q . Эти импульсы поступают на счет чик импульсов 4 и на вход ключа 5.

На управляющий вход ключа 5 поступа« ют исследуемые прямоугольные импульсы. На выходе ключа 5 возникают пачки импульсов с длительностью С и с периодом повторения Т. Число импульсов в каждой пачке будет равно о п =

Импульсы с выхода ключа 5 поступают через делитель б с коэффициентом деления N на триггер 7. На выходе делителя б возникает импульс после поступления на его вход N импульсов.

Этим импульсом триггер 7 возвращается

B исходное состояние, ключ 3 закрывается, импульсы с выхода управляемого делителя частоты 2 прекращают поступать на счетчик 4 и ключ 5, и измерение заканчивается. Число импульсов, поступивших на счетчик 4 за время измерения, будет равно о .

No. . ион

Время измерения cKBaEBocTH @ равно времени, в течение KOToporo открыт ключ 3. В свою очередь, это время равно промежутку времени, в течение которого на вход делителя б поступит N импульсов. Таким образом — )с

"h5% %Ь

Следовательно, число импульсов N« поступивших на счетчик 4 за время измерения, составит т

N = — t = N — ) о )с Иьм то есть скважность равна

Т М

g = = 2 и

К концу второго этапа измерения в счетчике ll будет храниться информация о длительности исследуемых импульсов, а в счетчике 4 — информация о скважности исследуемой последовательностй О..

Таким образом; за счет автоматичесКого переключения с помощью управляемого делителя частоты эталонного ге- нератора в соответствии с длительностью исследуемых импульсов количество пачек импульсов, поступающих на. вход делителя 6, может изменяться во всем диапазоне длительностей исследуемых импульсов не более, чем в два раза, то есть с точностью до дискретности установки коэффициента пересчета управляемого делителя частоты 2.

Причем диапазон длительностей может

705365

Формула изобретения

Составитель В. Степанов

Редактор Л. Гельфман ТехредМ. Келемеш Корректор М. Пожо

Заказ 8021/48 Тираж 1073 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектйая, 4 быть как угодно широк и определяется только разрядностью счетчика 11 и диапазоном коэффициента пересчета управляемого делителя частоты 2 ° Максимальная инструментальная погрешность измерения скважности во всем 5 диапазоне длительностей исследуемых импульсов нри этом будет составлять

2N ниах с сР юЬ и будет определяться временем измере- 0 ния, так как оно пропорционально коэф фициенту пересчета N делителя частоты, нижней границей диапазона длительностей исследуемых импульсов С д н и быстродействием применяемых в уст- 15 ройстве элементов, то есть максимально допустимьвк значением Е

ЦиФровой измеритель скважности прямоугольных импульсов, содержащий генератор эталонной частоты, счетчик импульсов и последовательно соединенные в кольцо первый ключ, делитель частоты, триггер и второй ключ, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты с управляемым коэффициентом деления и блок измерения длительности импульсов, вход которого соединен с вторым входом первого ключа, первый выход — подключен к второму входу триггера, а остальные выходы — соединены с входами делителя частоты с управляемым коэффициентом деления, через который выход генератора эталонной частоты подключен к второму входу второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Частотомер электронно-счетный

43-34А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.

2. Авторское свндетельство СССР

9 37б728, кл. G 01 R 23/02, 1973.