Устройство для формирования частотных меток Советский патент 1986 года по МПК G01R23/16 

Изобретение относится к радиоизерительной технике и может быть спользовано для формирования частотных меток в измерителях частотных арактеристик.

Цель изобретения - повышение точности формирования частотных меток в широком диапазоне изменения скорости свипирования частоты генератора.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 качакнцейся частоты, смеситель 2, генератор 3 гармоник, фильтр 4 нижних частот (ФНЧ), формирователь 5, узел 6 управления, первый 7 и второй 8 генераторы импульсов, первый 9 и второй 10 счетчики, регистр 11 и узел 12 сравнения кодов.

Генератор 1 качающейся частоты подключен к одному входу смесителя 2, с другим входом которого соединен генератор 3 гармоник. Выход смесителя через фильтр 4 нижних частот соединен с входом формирователя 5, выход которого подключен к входу узла управления 6. Причем выход узла 6 управления соединен с входами сброса в нуль счетчиков 9 и 1,0 и входом разрешения записи регистра 11. Входы счетчиков 9 и 10 соединены соответственно с выходами генераторов 7 и 8 импульсов.. Первый вход узла 12 сравнения кодов подключен к выходу счетчика 10, второй вход - к вькоду регистра |1 вход которого соединен с выходом счетчика 9. Выход узла 12 сравнения кодов является вьрсодом устройства.

-

Устройство работает следующим образом

При подаче на вход смесителя 2 сигнала с линейным законом изменения частоты и сигнала генератора 3 гармоник с частотами, кратными F , на выходе ФНЧ 4 с полосой пропускания F-Fj, /2 появляются колебания разностной частоты. При изменении качающейся частоты со скоростью jb разностная частота колебаний периодически изменяется от величины Р„/2 до О и обратно. Допустим, что в момент времени t-0 мгновенная частота выходного напряжения ФНЧ равна нулю. Тогда это напряжение можно представить в следующем виде:

и и sin(|2T/ tdt+Ср)и sin(iTpt +q), где qi - начальный сдвиг фазы.

Функция изменения напряжения симметрична относительно t-0. Решая уравнение t {где ,2,З..Х находят выражение длЛ моментов времени, соответствующих переходам через нуль выходного напряжения ФНЧ:

ТГа-Ч

t -ь -ifp

(знак минус соответствует переходам через нуль до возникновения нулевых биений, знак плюс - после).

Определим временные положения поледних трех t J , t.2j t,

перед нулвыми биениями и первого t, после переходов через нуль: 3f

t., , .

-2-- |-ifa-

f

,

J-i

irfi

li (i

Анализ длительностей интервалов между последними тремя переходами через нуль перед нулевыми биениями в зависимости от начального сдвига фаз Cf , изменяющегося от О до ТГ , показьшает, что отношение

А t.j- t..

монотонно возрастает. Аналогично отношение

В , - t..2

монотонно уменьшается.

Найдем сдвиг фаз gi , при котором . Решением является tf 0,, при этом ,618 раз. Для временных длительностей между переходами через нуль выходного напряжения ФНЧ,

когда частота далека от нуля (,5) А и В меньше 1 ,.618.

Таким образом, при начальном сдвиге таз (f , изменяницемся от О до 0,75 7 , временной интервал межДУ первым после и последним до нулевых биений переходами через нуль всегда точно или более чем в 1,618 раза превьшает предыдущий интервал. Если ср находится между 0,75Т и 7 , временной интервал между последним и предпоследним переходами через нуль перед нулевыми биениями всегда более чем в 1,618 раза .превышает предыдущий интервал. Формирователь 5 преобразует выходное, напряжение ФНЧ 4 в импульснь сигнал в уровнях логики, фронты которого практически совпадают с моментами перехода сигнала через нуль По каждому фронту импульсного сигнала с выхода формирователя 5 узел 6 управления формирует короткие импульсы. По заднему фронту короткого импульса от узла 6 управления обнуляются счетчики 9 и 10. После ЭТОГО счетчик 9 начинает считать импульсы, поступающие от генератора 7 с частотой F,, а счетчик 10 - импульсы с частотой ,/1,61 от генератора 8. По переднему фронту короткого импульса с выхода узла 6 управления происходит запись в ре гистр 11 состояния счетчика 9. Узел 12 сравнивает содержимое счетчика 10 и-регистра 11. По следующему фро ту сигнала с выхода формирователя 5 происходит следующая запись в регистр 11 и обнуление счетчиков 9 и 10, и процесс повторяется. Выходное состояние узла 12 сравнения кодов изменяется в тот момент, когда число импульсов, подсчитанное счетчиком 10, больше числа, записанного в регистре 11. Этот момент соответс вует времени формирования переднего фронта частотной метки. В следующем цикле сравнения узел 12 сравнения кодов возвращается в прежнее состояние по выходу, так как изменяется соотношение длительностей импульсов. Устройство работает в широком диапазоне скоростей качания частоты так как соотношение длительностей импульсов на выходе ФНЧ не зависит от скорости качания. Формула изобретения Устройство для формирования частотных меток, содержащее последовательно соединенные генератор качающейся частоты,смеситель,к другому входу которого подключен выход генератора гармоник, . фильтр нижних частот и формирователь, отличающееся тем,что с целью повьнпения точности формирования частотных меток, в него введены последовательно соединенные первый генератор импульсов, первый счетчик, регистр, узел сравнения кодов, выход которого является выходом устройства, последовательно соединенные второй генератор импульсов, второй счетчик, выход которого подключен к другому входу узла сравнения кодов, а также узел управления, причем его вход соединен с выходом формирователя, а выход - с входами сброса в нуль первого, второго счетчиков и входом разрешения записи регистра .

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Может быть использовано для формирования частотных меток в измерителях частотных характеристик, Цель изобретенияповьшение точности формирования частотных меток в широком диапазоне изменения скорости свипирования частоты генератора, В устройство, содержащее генератор 1 касающейся частоты, смеситель 2, генератор 3 гармоник, фильтр 4 нижних частот (ФНЧ) формирователь 5, для достижения цели введены узел 6 управления, генераторы 7,8 импульсов, счетчики 9,10, регистр 11 и узел 12 сравнения кодов. При начальном сдвиге фаз, изменяющемся от О до 0,75ir, временной интервал (ВИ) между первым и последним до нулевых биений (НБ) переходами через нуль всегда точно или более чем в 1,618 раза превышает предьщущий интервал. Если qj находится между О, 75П и я , ВИ между последним с и предпоследним переходами через S нуль перед НБ всегда более чем в с/) 1,618 раза превышает предьадущий интервал. Устройство работает в широком диапазоне скоростей качания частоты, .т.е. соотношение длительности импульсов на выходе ФНЧ не зависит от скорости качания. 1 ил.