Измеритель частоты Советский патент 1987 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерителя частоты.

На фиг,1 изображен измеритель частоты; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Эти шумы, пройдя соответствующие цепи, поступают на первый и второй входы делителя 4. В моменты времени t( и tj (фиг.2) напряжения Ug и U, поступающие на входы делителя 4, определяются шумами и на выходе делителя 4 могут сформироваться выбросы напряжения, так как возможны случаи, когда величина шумового напряжения

Измеритель частоты содержит после-tO U (знаменатель) значительно меньше

величины шумового напряжения Ug (чис литель) . Для исключения таких выбросов в схему измерителя между делителем частоты 4 и первым блоком нелидовательно соединенные первую линию задержки 1 и первый перемножитель 2, второй вход которого соединен с входом первой линии задержки 1, последовательно соединенные сумматор 3, делитель 4, ключ 5, фиксирующую цепь 6 и первый блок нелинейного преобразования 7, при этом между выходом первой линии задержки 1 и вторым входом сумматора 3 включены последовательно соединенные вторая линия задержки 8 и второй перемножитель 9,,а между выходом первой линии задержки 1 и управляющим входом ключа 5 включены последовательно соединенные второй блок нелинейного преобразования 10 и компаратор 11, причем второй вход второго перемножйтеля 9 соединен с выходом первой линии задержки 1, а второй вход делителя 4 соединен с выходом второго блока .нелинейного преобразования 10.

Измеритель работает следующим образом.

Пусть на вход измерителя подается сигнап

О

UcosuE

при t О, при t 0.

Второй блок нелинейного преобразования возводит в квадрат входное напряжение.

Сигнал на выходе второго блока нелинейного преобразования 10

О

при t

ч

i l+cos 2w(t- i:,)| при

сэ-;:

3

е

Сигнал на выходе делителя 4

О. при tc o,,

COSCOt,+COs(2ut-CO L3) о - --. ч- при, t 21,,,

l-fcos2a)(t-,) 21:0360 3при t52 c3 .

На вход измерителя вместе с сигналом и,, частоту которого необходимо оценить, всегда поступают шумы.

Эти шумы, пройдя соответствующие цепи, поступают на первый и второй входы делителя 4. В моменты времени t( и tj (фиг.2) напряжения Ug и U, поступающие на входы делителя 4, определяются шумами и на выходе делителя 4 могут сформироваться выбросы напряжения, так как возможны случаи, когда величина шумового напряжения

U (знаменатель) значительно меньше

величины шумового напряжения Ug (числитель) . Для исключения таких выбросов в схему измерителя между делителем частоты 4 и первым блоком нелинейного преобразования 7 введены последовательно соединенные ключ 5 и фиксирующая цепь 6, причем управляющий вход ключа через компаратор 11 подключен к выходу второго блока нелинейного преобразования Ю. Эта

часть схемы работает следующим образом, В моменты времени, близкие к t, и t,j, срабатывает компаратор 11 и формирует на своем выходе прямоугольный импульс , который размыкает ключ 5. Этим самым выбросы напряжения на выходе делителя 4 не проходят к входу первого блока нелинейного преобразования 7. Фиксирующая цепь 6 запоминает величину напряжения и,о на выходе ключа 5 в момент его размыкания и сохраняет эту величину до момента следующего замыкания ключа 5.

Таким образом, на вход первого блока нелинейного преобразования 7 поступает напряжение U, без шумовых выбросов. Величина напряжения U,, определяется как

Опри ti-o, ,

+ COS (2Qt-Wc 3)

1+cos2w(t-c3) -npHc,.t-2.,, 2cos(J C3при ti2 o3.

Первый блок нелинейного преобразования осуществляет преобразование входного напряжения U,, в соответствии с алгоритмом

1 „ 2

и,,

г2 J

II 1/ -}

arccos

Учитывая выражение для U,, , можно записать, что при t S Zt,

и,., а/21Г ,

т.е. напряжение на выходе предлагаемого измерителя оказывается равным частоте входного сигнала. Время измерения-частоты составляет 7.1, . При выборе времени задержки Eij Д

время измерения частоты входного сигнала может быть сделано меньше периода колебаний сигнала.

В предлагаемом измерителе величина оценки частоты не зависит от амплитуды входного сигнала.

Формула изобретения

Измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные первую линию задержки и перемножитель, второй вход которого соединен с входом первой линии задержки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия измерителя, к выходу перемножителя подсоединены

2870284

последовательно соединенные сумматор, делитель, ключ, фиксирующая цепь и первый блок нелинейного преобразования, при этом между выходом первой линии задержки и вторым входом сумматора включены последовательно соединенные вторая линия задержки и второй перемножитель, а между выходом первой линии задержки и управляющим входом ключа включены последовательно соединенные второй блок нелинейного преобразования и компаратор, причем второй вход второго перемножителя соединен с вы- 5 ходом первой линии задержки, а второй вход делителя соединен с выходом второго блока нелинейного преобразования.

0

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для измерения частоты гармонического сигнала. Цель изобретения - повьшение быстродействия устройства. Измеритель частоты содержит линию 1 задержки и перемножитель 2. Введение в устройство сумматора 3, делителя 4, ключа 5, фиксирующей цепи 6, блоков 7 и 10 нелинейного преобразования, линии 8 задержки, перемножителя 9, компаратора 11 и образование новых функциональных связей исключает влияние амплитуды входного сигнала на величину оценки частоты. 1 ил. Фиг. 1

Редактор Т.Парфенова

Заказ 7711/46Тираж 730 Подписное

ВНЩПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

Vui. г

Составитель Н. Губанов .

Техред М.Ходанич Корректор А,Обручар