Калибратор временных интервалов Советский патент 1988 года по МПК G04F10/06 

00

ч

о

Од 4 Од

Изобретение может быть использовано для поверки фазовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временного интервала. Калнбра- тор содержит генератор 1, блоки 2 и 3 управления, делители 4 и 5 частоты, блоки 6 и 7 фазовой автоподстройки частоты, формирователи 8 и 9 импульсов и опорный генератор 10.Введение устройства 11 управления, сравнивающего устройства 12, измерителя 13временных интервалов, триггеров 14и 15 и образование новых функциональных связей повышает точность калибратора путем устранения дрейфа , нуля каналов. 4 ил. I (Л

Фиг.Г

10

И

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для поверки фазовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временного интервала.

Цель изобретения - повышение точности калибратора временных интервалов путем устранения дрейфа нуля каналов.

На фиг.1 представлена блок-схема калибратора временных интервалов; на фиг,2 - эпюры входных и выходных сигналов триггеров, поступающих на входы измерителя временных интервалов; на фиг. 3 - схема устройства управления; на . 4 - эпюры напряжений при работе блоков калибратора.

Калибратор временных интервалов содержит генератор 1, блоки 2 и 3 уп- 20 равления, делители 4 и 5 частоты, блоки 6 и 7 фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), формирователи 8 и 9 импульсов, опорный генератор 10,устройство 11 управления, сравнивающее устройство 12, измеритель 13 временных интервалов и триггеры 14 и 15. Выход генератора 1 соединен с первыми входами блоков 2 и 3 управления выход блока 2 управле1шя через дели- 30 тель 4 частоты соединен с первым входом блока 6 ФАЛЧ, выход которого соединен с формирователем 8 импуль сов, выход которого соединен с первым выходом калибратора и первым входом 35 триггера 14, выход блока 3 управления через делитель 5 частоты соединен с первым входом блока 7 ФАПЧ, выход которого соединен с входом формирователем 9 импульсов, выход кото- 40 рого соединен с вторым выходом калибратора и .первым входом триггера 15, выход опорного генератора 10 соединен с вторыми входами триггеров 14 и 15, входами управления блоков 6 и 45 7 ФАПЧ тактовым входом измерителя 13 временных интервалов, тактовый и разрядный выходы которого соединены с соответствующими входами сравниваю- щего устройства 12, выход которого 50 соединен с соответствующими входами блоков 2 и 3 управления, выходы управляющего устройства 11 соединены с соответствующими входами блоков 2

чика 18, дешифратора 19 и цифрового индикатора 20.

Калибратор временных интервалов работает следуюш 1М образом.

Блоки 1 - 5 образуют дьухканапьное низкочастотное фазозадаюшее устройство, на выходе которого существуют два когерентных сигнала, фазовый сдвиг между которыми регулируется дискретно единичными приращениями по 21/li, где N - коэффициент деления делителей 4 и 5 частоты в диапазоне О - 27| Фазовый сдвиг, заданный на низкой частоте, переносится затем на высокую частоту с помощью двухканаль- ной системы ФАПЧ блоков 6 и 7 и опорного генератора 10. Выходные высокочастотные сигналы блоков 6 и 7 ФАПЧ поступают на формирователи 8 и 9 импульсов, между фронтами их выходных импульсов производится регулирование временного интервала. Заданный на высокой частоте временной интервал 25 трансформируется с помощью триггеров 14 и 15 на низкую промежуточную частоту

f

ПЧ

f

БИх

- f.

где f

ВЫХ

- частота выходного сигнала ФАПЧ; f рг - частота сигнала опорного

генератора 10.

При этом величина временного сдвига на промежуточной частоте в К раз больше заданного калиброванного временного сдвига

, К

6ИК

к f,

Jf

- коэффициент

где 1 - J. , - |,ц

трансформации времени в триггерных

преобразователях.

Эпюры входных и выходных сигналов триггерных преобразователей частоты приведены на фиг. 2, где U j,,, - сигнал на одном входе триггеров; U - сигнал на другом входе триггеров;

и.

- напряжение промежуточной частоты на выходе триггеров.

Сигналы триггеров 14 и 15 поступают на входы измерителя 13 временного интервала, которьй представляет собой обычный преобразователь фа- зовьй сдвиг - временной интервал -

и 3 управления и входами сравнивающе- 55 ЦиФРОвой код. Необходимый для рабо- го устройства 12.ты измерителя 13 временного интервала сигнал высокой частоты подается

Устройство I1 управления состоит с опорного генератора 10 на такто- из кнопок 16 и 17 реверсивного счет- вый вход измерителя 13. Цифровой

0

И

20 30 35 40 45 50

чика 18, дешифратора 19 и цифрового индикатора 20.

Калибратор временных интервалов работает следуюш 1М образом.

Блоки 1 - 5 образуют дьухканапьное низкочастотное фазозадаюшее устройство, на выходе которого существуют два когерентных сигнала, фазовый сдвиг между которыми регулируется дискретно единичными приращениями по 21/li, где N - коэффициент деления делителей 4 и 5 частоты в диапазоне О - 27| Фазовый сдвиг, заданный на низкой частоте, переносится затем на высокую частоту с помощью двухканаль- ной системы ФАПЧ блоков 6 и 7 и опорного генератора 10. Выходные высокочастотные сигналы блоков 6 и 7 ФАПЧ поступают на формирователи 8 и 9 импульсов, между фронтами их выходных импульсов производится регулирование временного интервала. Заданный на высокой частоте временной интервал 25 трансформируется с помощью триггеров 14 и 15 на низкую промежуточную частоту

f

БИх

- f.

где f

ВЫХ

- частота выходного сигнала ФАПЧ; f рг - частота сигнала опорного

генератора 10.

При этом величина временного сдвига на промежуточной частоте в К раз больше заданного калиброванного временного сдвига

, К

6ИК

к f,

Jf

- коэффициент

где 1 - J. , - |,ц

трансформации времени в триггерных

преобразователях.

Эпюры входных и выходных сигналов триггерных преобразователей частоты приведены на фиг. 2, где U j,,, - сигнал на одном входе триггеров; U - сигнал на другом входе триггеров;

и.

- напряжение промежуточной частоты на выходе триггеров.

Сигналы триггеров 14 и 15 поступают на входы измерителя 13 временного интервала, которьй представляет собой обычный преобразователь фа- зовьй сдвиг - временной интервал -

код в измерительного временного сдвга между выходными сигналами триггеров 14 и 15 с кодового выхода изме- рителя 13 подается на сравнивающее устройство 12, в котором сравнивается с заданным устройством управле- ния 11 цифровым кодом А - номинальной величиной временнего сдвига. Схема сравнивающего устройства 12 приведена на фиг.З. Количество параллельно соединенных разрядов, состоящих из логических элементов НЕ и И, зависит (также как и разрядность измерителя временного интервала 13 и устройства 11 управления) от требуемой разрешающей способности устройства коррекции дрейфа. От числа разрядов зависит и время цикла коррекции. Чем точнее требуется временной интервал, тем больше необходимо разрядов для устройства коррекции.Сигнал тактирования подается на выходные элементы И с тактового выхода измерителя 13 временного интервала. С выхода устройства 12 с частотой цикла коррекции импульсы коррекции поступают на вторые входы блоков 2 и 3 управления. Если кол А В, то на блок управления одного канала, если А : В - на блок другого, до наступления равенства кодов А и В. При этом время циклов коррекции много больше времени переходных процессов в фазозадающем устройстве и кольце ФАПЧ, чтобы процессы коррекции не влияли на задание калиброванного временного интервала.

В устройство 11 управления при нажатии кнопки импульс управления поступает на блок 2 или 3 управления и на суммирующий или вычитаюший входы реверсивного счетчика, на выходе которого формируется цифровой код А, поступающий на сравнивающее устройство 12 и на индикатор, применяемый для регистргщии величины заданного временного интервала.

Блоки 3 и 2 управления могут состоять из одновибратора с раздельным запуском и схемы совпадения. При подаче на входь одновибратора управляю импульсов с устройства 1 1 управления или с сравнивающего устройства 12 вырабатывается стробимпульс, устраняющий одиночный импульс во входной последовательности импульсов схемы совпадения. Работа поясняется диаграммой, приведенной на фиг,6,

где Up - сигнал генератора 1 корректирующий импульс сравнивающего устройства 12; U ,,у - импульс управления устройства 11; Ь - стробим- пульсы одновибратора блока 2 или 3 управления; U - сигнал на входе делителя 4 или 5 частоты с устраненным импульсом; U i - сигнал на выходе дапителей частоты при устранении

5

0

5

0

5

0

0

импульса на входе; U - сигнал на выходе делителей частоты без устранения импульсов на входе; , - временной сдвиг, заданный на низкой частоте.

Формула изобретения

Калибратор временных интервалов, содержащий генератор, два блока управления, два делителя частоты, два блока фазовой автоподстройки частоты, два формирователя импульсов, выход генератора соединен с первыми входами первого и второго блоков управления, выход первого блока управления через первый делитель частоты соединен с входом первого блока фазовой автоподстройют частоты, выход второго блока управления через второй делитель частоты соединен с входом второго блока фазовой автоподстройки частоты, выход опорного генератора соединен с вторыми входами первого и второго блоков фазовой автоподстрой- ки частоты, выходы первого и второго формирователей импульсов являются выходами калибратора, отличающийся тек, что, с целью повьиае- ния точности калибровки временных интервалов путем устранения дрейфа нуля в каналах, в него введены два триггера, измеритель временного интервала, сравнивающее устройство и устройство управления, при этом первые входы триггеров подключены соответственно к выходам формирователей импульсов, вторые входы триггеров соединены с выходом опорного генератора и первым входом измерителя временных интервалов, второй и третий входы которого соединены с соответствующими выходами первого и второго триггеров, кодовые выходы измерите- 5 ля временных интервалов соединены с первыми входами сравнивающего устройства, вторые входы которого соединены с соответствующими выходами устройства управления, второй выход

5

которого соединен с вторым входом первого блока управления, третий вход которого соединен с первым выходом сравнивающего устройства, второй выход которого соединен с третьим входом второго блока управления, втоUor

п п п п п п п n,f

I

ПИП.

w I

Уровень ло гической jg effawvu/

GiC

Кн2

К 6 УЗ

Фиг.З

рой вход которого соединен с вторым выходом управляющего устройства, второй выход измерителя временных интервалов соединен с такто- вьм входом сравнивающего устройства .

ПИП.

Фиг. 2

f, К( пКОвА

п

пппппп.пп

Пси

USA

п

ппппппп

и.

W

nnnnnj

пппп,

9ЫХ

фиг. k