Преобразователь относительной разности частот импульсов в постоянное напряжение Советский патент 1980 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к радиоизмерениям.

Известен преобразователь разности частот импульсов, содержащий устройство управления, на входы которого подаются сигналы сравниваемых частот триггера и осредняклцего устройства. Входные сигналы, пройдя устройство управления, воздействуют на триггер так, что на его выходе образуется последовательность импульсов длительностью, равной разности периодов входных сигналов с частотой следования меньшей из двух сравниваемых. Осредняющее устройство производит выделение постоянной составляющей этой последовательности, образуя выходной сигнал 1

Недостатком данного устройства является недостаточное быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий блок управления, входы которого соединены с входными шинами, а один из выходов подключен ко входу триггера, выход которого соединен со входом осредняющего элемента, элемент

сравнения, переключатель и два элемента памяти, один из входов каждого соединен с соответствующим выходом блока управления, а выходы подключены ко входам переключателя М .

Недостатком данного преобразователя является недостаточная точность преобразования.

Цель изобретения - увеличение точности преобразования.

Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь, содержаt5 1ДИЙ блок управления, входы которого соединены с входными шинами, а один из выходов подключен ко входу триггера, выход которого-соединен со входом осредняющего Элемента, элемент сравнения, переключатель и

два элемента памяти, один из входов каждого соединен с соответствукяцим выходом блока управления, а выходы подключены ко входам переключателя,

25 введень два ключа, две R С-цепи и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен ко входу управления одного ключа, выход которого соединен

30 с первой RC-цепью и одним входом эле.iSHTa сравнения, второй вход которого подключен к счетному входу триггера, причем вторые входы элементов памяти соединены со второй RC-цепью и выходом второго ключа, вход управления которого соединен с дополнительным выходом блока управления.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь содержит блок 1 управления, триггер 2, осредняющий элемент 3, КС-цепь 4, разрядные ключи 5 и б , элементы 7 и 8 памяти, переключатель 9, блок 10 сравнения, RС-цепь 11, ждущий мультивибратор 12

На входные шины 13 и 14 подаются входные сигнапы, а выходной сигнал снимается с выхода 15.

Преобразователь работает следующим образом,

В течение периода Т, ключ 5 разомкнут, и происходит заряд конденсатор RC-цепи 4. Напряжение U , до которог заряжается этот конденсатор за это время, оказывается равным

. ,

где Ц - постоянная времени. Командой от 1 управления это напряжение запоминается элементом 8 памяти.

Ключ 5 после этого замыкается, и конденсатор RC-цепи 4 разряжается.

С началом периода Т ключ 5 снова размыкается, и в течение этого периода происходит заряд конденсатора до

UQ ( 1 -е) , которое

напряжения и, I

затем запоминается по команде от блока 1 управления элементом 7 памяти.

Блок 10 сравнения сравнивает поочередно напряжения с элементов- памяти 7 и 8 с выходным напряжением RC-цепи 11. Подключение блока 10 сранения к выходам элементов 7 и 8 памяти осуществляется с помощью переключателя 9, управляемого сигналами блока 1 управления.

Пока нарастающее напряжение на выходе RC-цепи 11 меньше напряжения с элемента 7, вход блока 10 подключе с помощью переключателя 9 к выходу блока 7. В момент сравнения этих напряжений блок 10 выдает импульс на счетный вход триггера 2, и происходит переброс переключателя 9 в верхнее положение.

Когда напряжение на RC-цепи 11 достигает уровня напряжения с выхода эле мента 8, блок сравнения срабатывает повторно и снойа выдает на вход триггера импульс, переводящий его в исходное состояние. Фронтом от триггера запускается ждущий мультивибратор 12, которым с. помощью ключа 6 производится разряд конде.нсатор RC-цепи 11. Далее работа схемы повторяется.

Время t , в течение которого конденсатор ЯС-цепи 11 заряжается от нуля до напряжения с выхода блока 7

tl равно Tjj-(p-| аналогично время заряда

того же конденсатора до уровня на- т

пряжения блока 8, tr

Т,, следовательно, длительность Сц. выходного импульса, формируемого с помощью триггера

,-TJ.

Период следования этих импульсов Т (в пренебрежении временем разряда, которое легко сделать достаточно малым), оказывается равным

Т--Т

1 -гОсредняющий элемент 3 вьоделяет постоянную составляющую этого импульсного потока, являющуюся выходным сигналом всего устройства

Т -Т 1

Т,

Оно пропорционально относительной разности частот.

Из работы предлагаемого устройства следует, что частота следования осредняемых импульсов здесь в (J раз больше частоты F, это позволяет выполнить осредняющее устройство менее инерционным, что и обусловливает повышение быстродействия прибора.

Формула изобретения

. Преобразователь относительной разности частот импульсов в постоянное напряжение, содержащий бл управления, входы которого соединены с входными шинами, а один из выходов подключен ко входу триггера, выход которого соединен со входом осредняющего элемента, элемент сравнения, переключатель и два элемента памяти, один из входов каждого соединен с соответствующим выходом блока управления а выходы подключены ко входам перключателя, отличающийс я тем, что, с целью увеличения точности преобразования, в него введены два ключа, две RC-депи и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом триггера, а выход подключен ко входу управления одного ключа, выход которого соединен с первой RC-цепью и одним входом элемента сравнения, второй вход которого подключен к

счетному входу триггера, причем вторые входы элементов памяти соединены со второй RС-цепью и выходом второго ключа, вход управления которого соединен с дополнительным выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 252470, кл, Н 03 К 13,/00, 12,06.62.

.2, Заявка Японии 45-130782, КЛ.110НО, 29.12.70,

81

/f