Способ преобразования частотного переходного процесса в функцию напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R23/02 

со

а

1 . 13

Изобретение относится к технике исследования частотных переходных процессов.

Целью изобретения является повышение точности преобразования частотного переходного процесса в функцию напряжения.

Сущность способа состоит в том, что из высокостабильной частоты фор- мируют единичный опорный интервал, равный периоду номинальной частоты, а опорный и измерительный интервалы формируют из единичных опорных интервалов и периодов исследуемой часто- ты соответственно путем их одновременного увеличения на величину единичного бпорного интервала и период исследуемой частоты соответственно до получения заданной разности дпи- тельностей опор ного и исследуемого интервалов. После получения заданной; разности между указанными интервалами процесс преобразования повторяется. Непрерывное изменение частоты преобразуют в последовательность квантованных отсчетов напряжения, следующих с переменным шагом дискретизации (шаг дискретизации соответствует большему из исследуемого и опорного интервалов).

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для реализации способа; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Блок-схема (фиг.1) состоит из первого элемента И 1, второго 2 и третьего 3 делителей, первой линии 4 задержки, первого счетчика 5, первого формирователя 6 импульсов, триггеpa 7, элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ 8, второго элемента И 9, второго счетчика 10, преобразователя 11 код - напряжение, запоминающего блока 12, второго формирователя 1.3 импульсов, третьего делителя 14, второй линии 15 задержки, регистра 16, блока 17 сравнения .

Устройство содер жит первый элемент И 1, соединенный по выходу с входом первого делителгГ 2, счетным входом первого счетчика 5 и элементом И 9, выход делителя 2 соединен с входом второго делителя 3, инвертирующий выход которого соединен с входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, линию 4 задержки, выходом соединенную с входом обнуления счетчика 5, вьгкод которого соединен с входом

Q 15 20 25 30

,с

Q

45

0

5

2

преобразователя I1 код - напряжение и входом формирователя 6 импульсов, выход которого соединен с входом линии 4 задержки, управляющим входом запоминающего устройства 12, первым входом триггера 7, выходом блока 17 сравнения и входами обнуления делителей 2, 3 и 14, выход триггера 7 соединен с вторым входом элемента И 1, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8 соединен с вторым входом элемента И 9 и входом второГ линии 15 задержки, выход которого соединен со счетным входом второго счетчика 10, выход которого соединен с Входом блрка 17 сравнения, выход преобразователя II код - напряжение соединен с входом запоминающего блока 12, выход второго формирователя импульсов 13 соединен с вторым входом триггера 7 и входом третьего делителя i4, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 8, выход второй линии 13 задержки соединен с входом обнуления счетчика 10, регистр 16, выходы которого соединены с вторым входом блока 17 сравнения. Входом устройства является вход второго формирователя 13, выходом - выход запоминающего блока 12.

Первым импульсом с выхода формирователя 13 импульсов (фиг.2,13), сформированным по переднему фронту импульсов исследуемой частоты (фиг. 2 триггер 7 устанавливается в единичное состояние, и импульсы высокостабильной частоты (фиг.2, f g) поступают на выход элемента И 1 (фиг.2, 1). Делитель 2 обеспечивает получение единичных опорных интервалов (фиг.2, 2), которые поступают на делитель 3, на выходе которого формируется последовательность единичных и нулевых уровней напряжения (фиг.2, 3), причем длительность каждого из уровней равна единичному опорному интервалу. Эти импульсы поступают на вход элемента 8, на второй вход ко-, торого поступают сформированные формирователем 13 и поделенные в два раза делителем 14 (фиг.2, 14) импульсы исследуемой частоты. Импульсы, поступающие на входы элемента 8, при- хоДят в противофазе, поэтому в конце каждого полупериода на выходе элемента 8 формируется импульс, поступающий на вход элемента 9, и дает разрешение прохождению на вход счетчика

10 высокостабильных импульсов, по количеству которых определяется величина расхождения импульсов, поступающих на входы элемента 8. Если эта величина (фиг.2, 8) не достигает заданной величины Af , результат счета стирается по окончании импуль- .са, поступающего на вход обнуления счетчика 10 через линию 15 задержки. При достижении заданной в регистре

16величины л, блок 17 сравнения вырабатывает импульс, поступающий на управляющий вход запоминающего блока 12, По этому импульсу запоминаю- щий блок 12 запоминает напряжение, формируемое преобразователем Н код- напряжение,.и сохраняет его до следующего управляющего импульса. Формирование напряжения преобразовате- лем I 1 код - напряжение производится

от заранее установленного значения, равного записанному в регистре 16. Счетчик 5 начинает счет с начала первого опорного периода. Импульсом, сформированным блоком

17сравнения, производится обнуление делителей 2, 3 и 14 и установка триггера 7 в нуль, т.е. запрет прохождения высокостабильной частоты через элемент И I, а также обнуление счетчика 5 через время, определяемое ли-Г нией 4 задержки. При прохождении первого же следующего импульса начинается новое определение длительности времени, за которое набегает за- данное расхождение.

В случае если за время заполнения счетчика 5 до определенного установленного предела заданное рас( на выходе

преобразователя 1 код - напряжение - нуль), формирователем 6 импульсов вырабатывается импульс в ту же цепь, что и устройством 17 сравнения, т.е. устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, проведение преобразования по предлагаемому способу позволяет уменьшить динамическую погрешность, что обеспечивает более высокую точность восстановления функции переходного процесса.

Формула изобретения

Способ преобразования частотного переходного процесса в функцию напряжения, заключающийся в формировании из высокостабильной частоты опорных интервалов, а из исследуемой частоты - исследуемых интервалов и преобразовании в напряжение кода, формируемого из длительности опорного интервала и разницы между его длительностью и длительностью исследуемого интервала, отличающийся тем, что, с целью повьштения точности преобразования, из высокостабильной частоты формирзтот единичный опорный интервал, равный периоду номинальной частоты, а опорный и исследуемый интервалы формируют из единичных опорных интервалов и периодов исследуемой частоты путем их одновременного увеличения соответственно на величину единичного опорного интервала и периода исследуемой частоты до получения заданной разности длительностей опорного и исследуемого интервалов.

Фие.Г

Изобретение служит для повьше- ния точности преобразования частотного переходного процесса в функцию напряжения. Из высокостабильной час- , тоты формируют единичный опорный интервал (И), равный периоду номинальной частоты. Опорный и измерительный И формируют из единичных опорных И и периодов исследуемой частоты. Формирование осуществляют путем их одновременного увеличения на величину единичного опорного И и период исследуемой частоть соответственно до получения заданной разности длительностей опорного и исследуемого И. После получения указанной разности процесс преобразования повторяется. Непрерывное изменение частоты преобразуют в последовательность квантованных отсчетов напряжения, следующих с пере- менньи шагом дискретизации. 2 ил. i СЛ

13

1

г

3

8

JlJHJlJTJnnJTri

Iг II

ill I

и-Iг

IL П П

П П

П

лТз

ill I

-t t

и-Iг

П

П

лТз

J