Устройство для измерения длительности переходного процесса Советский патент 1978 года по МПК G04F10/00 

1

Изобретение относится к цифровым вычислительным устройствам и может быть использовано для измерения длительности переходного процесса.

Известен цифровой фазометр, состоящий из задающего генератора и счетчика, обеспечивающего подсчет импульсов пропорционально сдвигу фаз 1.

Однако такое устройство не позволяет замерять изменение фазы при переходном процессе с достаточной точностью.

Из известных изобретений наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения распределения выбросов случайных сигналов. Оно содержит схему сравнения, импульсный генератор, схемы совпадения, пересчетную схему, счетчики, вентиль, подключенный к выходу пересчетной схемы и к схеме совпадения, связанной со счетчиком, причем схема совпадения, второй счетчик и пересчетная схема подключены к выходу второй схемы совпадения, связанной двумя входами с генератором импульсов и схемой сравнения 2.

Однако это устройство не позволяет измерять длительность переходного процесса.

Цель изобретения - повышение точ.ностп измерения длительности переходных процессов при частотной манипуляции.

Для этого в устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее генератор импульсов, подключенный к первому элементу совпадения, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход которого соединен с исследуемым блоком, а выход первого элемента совпадения подключен к входу пересчетного блока, к первому входу второго элемента совпадения и к первому входу первого счетчика имп льсов, причем выход пересчетного блока соединен с вторым входом второго элемента совпадения и с первым входом элемента сброса, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, входы которого соединены

соответственно с исследуемым блоком и выходом второго элемента совпадения, при этом выход третьего элемента совпадения подключен к входу второго счетчика импульсов, а входы третьего элемента совпадения подключены к выходу третьего триггера и к выходу генератора импульсов, дополнительно введены устройство формирования частотно-модулированного сигнала, вход которого соединен с выходом генератора имиульсов, а первый

выход - с исследуемым блоком, и синтезатор частоты, выход которого соединен с вторым входом первого триггера, а входы синтезатора частоты подключены соответственно к выходу генератора импульсов и к второму выходу устройства формирования чаетотно-модулпрованного сигнала, третий выход которого соединен с первым входом третьего триггера, другой вход которого подключен к выходу элемента сброса и входу установки нуля второго счетчика импульсов, причем четвертый выход устройства формирования частотно-модулированного сигнала соединен с входом установки нуля первого счетчика нмпульсов.

На чертеже представлена структурная схема устройства для измерения длительности переходного процесса.

Устройство для измерения длительности переходного процесса содержит генератор 1 импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента 2 совпадения, второй вход которого подсоединен к выходу триггера 3. Вход триггера 3 соединен с исследуемым блоком 4. Выход элемента совпадения 2 соединен с входом пересчетного блока 5, с первым входом элемента 6 совпадения и со счетчиком 7. Кроме того, устройство содержит элемент 8 сброса, триггер 9, счетчик 10, устройство И формирования частотно-модулированного сигнала (ЧМ), синтезатор 12 частоты, элемент 13 совпадения и триггер 14. Вход устройства

11соединен с входом синтезатора 12 частоты и первым входом элемента 13 совпадения. Второй вход элемента 13 соединен с выходом триггера 14, первый вход которого подсоедивен к первому промежуточному выходу устройства 11 формирования ЧМ-сигнала, .выход которого подключен к исследуемому блоку 4. Второй вход триггера 14 соединен с входом установки нуля счетчика 10, вход которого подключен к выходу элемента совпадения 13

и к выходам элемента 8 сброса. Первый вход элемента 8 сброса соединен с выходом пересчетного блока 5 и с вторым входом элемента 6 совпадения, выход которого соединеи с первым входом триггера 9. Выход триггера 9 соединен с вторым входом элемеита 8 сброса, а его второй вход соединен с первым входом трпггера 3. Второй, промежуточный выход устройства 11 формирования ЧМ-сигнала подсоединен к второму входу синтезатора 12 частоты, выход которого подключен к второму входу триггера 3, а третий промежуточный выход устройства 11 соединен с входом установки нуля счетчика 7.

На вход устройства 11 формирования ЧМсигнала с генератора 1 поступает высокочастотный сигнал. Устройство 11 формирует несущие частоты, частоту манипуляции и ЧМ-сигнал. Данное устройство обеспечивает подстройку несугцих частот таким образом, чтобы скомпенсировать начальные скачки фазы иееущих частот при прохождении ЧМ-сигнала через исследуемый блок 4. На выходе иеследуемого блока 4 появляется ЧМ-сигнал с переходным процессом по фазе и частоте.

Частота маннпуляции с промежуточного выхода устройства 11 формирования ЧМ-сигнала поступает на первый вход синтезатора

12частоты, на второй вход которого поступает сигнал с выхода генератора 1. Импульс опорной частоты с выхода синтезатора 12 частоты поступает на вход триггера 3 через время Г„ес. уст., где Гцес. уст. - период несущей частоты в установившемся режиме, и устаиавливает его в состояние лог. «1. Сброс триггера 3 осуществляется импульсом, соответствующим ближайщему переходу через нуль несущей частоты ЧМ-сигнала с исследуемого блока 4. Импульс, длительность которого пропорциональна сдвигу фазы несущей частоты относительно точки перехода с одной несущей частоты на другую, привязанной к частоте манипуляциИ и к импульсу опорной частоты с синтезатора 12 частоты, поступает на первый вход элемента 2 совиадения, на второй вход которого поступают импульсы с генератора 1. Число импульсов, пропорциональное сдвигу фазы Аф несущей частоты, поступает на нересчетный блок 5, коэффициент пересчета которого соответствует Тпес. уст., и на первый вход элемента совнадения 6, на второй вход которого подается импульс конца счета с пересчетного блока 5.

Если . уст., где А/ - длительность импульса, проиорциональная сдвигу фаз Аф, то на выходе блока 6 совпадения появится импульс, который установит триггер 9 в состояние лог. «1. На схему сброса поступает лог. «О с выхода- Q триггера 9, н элемент сброса 8 не работает. Сброс триггера 9 производится импульсом, соответствующим переходу через нуль несущей частоты с выхода исследуемого блока 4. Если Аг ;Гпес. уст., то на второй вход элемента 8 сброса не поступает пмпульс конца счета с пересчетного блока 5.

Импульс сброса с выхода элемента 8 сброса появится в случае А Г„ес. уст., когда на первый вход элемента 8 сброса с выхода Q триггера 9 подается лог. «1, а на второй вход элемента сброса поступает импульс копца счета с выхода пересчетного блока 5. Импульсы с выхода элемента 2 совпадения поступают на счетчик 7, который в режиме ручного унравления позволяет определить изменение сдвига фазы каждый период несущей частоты в установившемся режиме. Режим ручного управления характеризуется набором опорной частоты при помощи кнопки через каждый период несущей частоты в установившемся режиме.

Установка счетчика 7 в нуль осуществляется импульсом, соответствующим переходу несущей частоты через нуль с устройства 11 формирования ЧМ-сигнала.

Триггер 14 устанавливается в положение лог. «1 импульсом, соответствующим переходу с одной несущей частоты на другую с устройства 11 формирования ЧМ-сигнала. Импульс, равный длительности переходного процесса, с выхода триггера 14 поступает на первый вход элемента совпадения 13, на второй вход которого подаются счетные импульсы с генератора 1. Сброс триггера 14 производится импульсом сброса с выхода элемента 8 сброса. С выхода элемента совпадения 13 импульсы поступают на счетчик 10, который измеряет длительность переходного процесса в режиме автоматического набора опорной частоты с синтезатора 12 частоты.

Формула изобретения

Устройство для измерения длительности переходного процесса, содержащее генератор импульсов, подключенный к первому элементу совпадения, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, первый вход которого соединен с исследуемым блоком, а выход первого элемента совпадения подключен к входу пересчетного блока, к первому входу второго элемента совпадения и к первому входу первого счетчика импульсов, причем выход пересчетиого блока соединен с вторым входом второго элемеята совпадения и с первым входом элемента сброса, второй вход которого подключен к выходу второго триггера, входы которого соединены соответственно с исследуемым блоком и выходом второго элемента совпадения, при этом выход третьего элемента совпадения подключен к входу второго счетчика импульсов, а входы третьего элемента совпадения подключены к выходу третьего триггера и к выходу генератора

импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения длительности переходных процессов при частотной манипуляции, в него дополнительно введены устройство формирования частотно-модулированного сигнала, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход - с исследуемым блоком, и синтезатор частоты, выход которого соединен с

вторым входом первого триггера, а в.ходы синтезатора частоты подключены соответственно к выходу генератора импульсов и к второму выходу устройства формирования частотно-модулированного сигнала, третий

выход которого соединен с первым входом третьего триггера, другой вход которого подключен к выходу элемента сброса и входу установки нуля второго счетчика импульсов, причем четвертый выход устройства формирования частотно-модулированного сигнала соединен с входом установки нуля первого счетчика импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Л9123617, кл. G 01R 25/00, 08.04.65.

2.Авторское свидетельство СССР №224912, кл. G 06F 15/36, 1969.