Устройство для сравнения частотыдВуХ СигНАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R23/02 

1

Изобретение относится к импульсной технике.

Известно устройство для сравнения частот, содержащее функционально связанные входные устройства, узлы согласования, гетеродины, смесители частоты, усилители высоких и низких частот, умножители частоты, амплитудные частотные и фазовые детекторы, фильтры нижних частот, дифференцирукнцие и интегрирующие цепи, к.гаочи, счетчики импульсов, схемы совпадений, делители частоты, регистраторы D- Недостаток этого устройства - недостаточная точность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее входные формировател, входы которых соединены со входными шинами, а выходы подключены к первым входам двух смесителей частоты, вторые входы которых соединены с выходами гетеродина, а выходы подключены к входам двух умножителей частоты и двум входам управляемого делителя частоты, третий вход которого подключен к выходу первого входного формирователя, а выходы соединены соответственно с первыми входами

счетного блока и регистратора, и формирователи 2 .

Однако это устройство не обеспечивает достаточной разрещающей способности.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержеицее входные

0 формирователи, аходы которллх соединены со входными шинами, а выходы подключены к первым входам двух смесителей частоты, вторые входы которых соединены с выходами гетеродина,

5 а выходы подключены к входам двух умножителей частоты и двум входам управляемого делителя частоты, третий вход которого подключен к выходу первого входного формирователя, а

0 выходы соединены соответственно с первыми входами счетного блока и регистратора ,и формирователи,введены два общих смесителя частоты,входы каждого из которых соединены с входом и

5 выходом соответствующего умножителя частоты, две группы из К последовательно включенных дополнительных смесителей частоты и умножителей частоты и группа из последовательно включен0ных смесителя частоты и умножителя

частоты, выход которого соединен с первым входом одного из формирователей, а первый вход смесителя частоты данной группы подключен к одному выходу первого общего смесителя частоты, причем первый вход первого смесителя частоты каждой из упомянутых двух групп соединен с выходами одного из умножителей частоты, а выходы последнего умножителя частоты каждой из данных двух групп соединены с первыми входами соответствующих формирователей, вторые входы каждого из формирователей соединены с входом последнего из умножителей частоты данной группы, выходы формирователей подключены к дополнительным входам регистратора, а вторые входы всех смесителей частоты первой и упомянутых двух групп подключены ко второму выходу первого общего смесителя частоты, вторые входы всех смесителей частоты второй из упомянутых двух групп подключены к выходу второго общего смесителя частоты, второй вход смесителя частоты группы из последовательно включенных смесителя частоты и умножителя частоты соединен с первым входом последнего смесителя частоты первой из упомянутых двух групп, при этом выходы первых смесителей частоты упомянутых двух групп, соединены с дополнительными входами управляемого делителя частоты, а выход формирователя, соединенного с выходом первой из упомянутых двух групп, подключен ко второму входу счетного блока.

На чертеже изображена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входные формирователи 1 и 2, смесители 3 и 4 частоты, общие смесители 5 и 6 частоты, смесители 7-11 частоты, умножители 12-18 частоты, гетеродин 19, управляемый делитель 20 частоты,формирователи 21-23, счетный блок 24, регистратор 25. Сравниваемые сигналы поданы на входные шины 26 и 27.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы сравниваемых частот через шины 26 и 27 и формирователи 1 и 2; поступают в виде колебаний f, (t) А sintui o (t) , f(t) А + r(t) на первые входы смесителей 3 и 4, на вторые входы которых с выходов гетеродина 19 поступает колебание f(t) А si п Q t + i)( t) , причем колебание f(t) дополнительно поступает и на третий вход делителя 20 частоты. В результате этого на выходах смесителей 3 и 4 образуются соответственно колебания f(t) А t+(t)+i , x(t) А t+ 4x{t) + p . ,

где при Л Cfli(j имеют место 0г;о1й; yit 1 (t)±V(t) ; Ч-х (t) т (t)± tVit) , а при S2 , где имеет место Сй) 5г-00о; f(i} V(t)(t); Чу (t) I {t)-J( t) ; oL, 0 - фазовые сдвиги, вносимые соответственно смесителями 3 и 4. При этом колебание f(t) поступает на первый вход смесителя 5, на вход умножителя 12 частоты и на вход делителя 20 частоты, а колебание x(t) поступает на первый вход смесителя б на вход умножителя 13 частоты и на второй вход делителя частоты 20

После умножения частоты колебаний f(t) и x(t)Ha п на выходах умножитлей 12 и 13 частоты образуются соответственно колебания F(t) А sin t ni t+ntf ( t )+nd+( Ф ( t) A sin nu)t+ пЧх ( t ) +PP , где cL, |i - фазовые сдвиги, вносимые умножителями 12 и 13 частоты. С выхода умножителя 12 частоты колебание F(t) поступает на второй вход смесителя 5 и на первый вход смесителя 8, ас выхода умножителя 13 частоты колебание ф(1) поступает на второй вход смесителя 6 и на вход смесителя 7 . В результате этого на первом и .втором выходах смесителя 5 образуются колебания, которые поступают соответственно на вторые входы смесителей 7 и 9 и на второй вход смесителя 11, а на выходе смесителя 6 образуется колебание, которое поступает на вторые входы смесителей 8 и 10, где oL , fb - фазовые сдвиги, вносимые смесителями 5 и 6. При этом на выходах смесителей 7 и 8 образуются соответственно колебания, которые поступают -на входы умножителей 14 и 15 частоты и на четвертый и пятый входы делителя 20 частоты.

После умножения частоты колебаний Q(t) и FQ (t) на выходах умножителей 14 и 15 частоты образуются колебания, которые поступают на первые входы смесителей -9 и 10, с которых они поступают на второй и первый входы первого формирователя 22. На выходах смесителя 10 и умножителя 17 частоты образуются соответственно колебания, которые поступают на входы формирователя 23. На выходах смесителя 11 и умножителя 18 образуются соответственно колебания, которые поступают на входы формирователи 21. При этом в зависимости от режимов, работы формирователей на первые входы счетного блока 24 регистратора 25 поступают импульсы, например, с частотой следования 1Эап f-i+n (л fx-AO- -(Af+dF)+AFg

0(С или с частотой следования

nf (&f -Af )+п(д f+AF) +

ааап

пдС, &f

OK

где

d4(t)

cat

65 dt

... 1 d-Ott).

W-dTtclfi,

OK

; Д P iar k. xJr

dt dt

Ha второй вход регистратора 25 поступают импульсы, например, с частотой следования

Ээап (4f-afx) + (Afx+uF)+Af,K или с частотой следования 4Эап (лf-дfx)+п(). где

J dLp .

ad.v

ijr dlt

5l-fc

Ha третий вход регистратора 25 поступают импульсы, например, с частотой следования.

5Ъап (uf-ufx) + (uf+AF)+AF; или с частотой следования

f б5ап ()+n (uf+uF) +

па Г

ок

где

др-Л ДТк

о То. .a3r a-t

d-t

в зависимости от режима работы делителя 20 частоты на второй вход счетного блока 24 и на четвертый вход регистратора 25 поступают импульсы, например, с интервалом повторения

Т , f (О)

о- ал о

Кроме того, на эти же входы :могут поступать импульсы с любым из следующих интервсшов повторения

Т

1 -tu +uP+uf

m

V

rt

т

Ъ f nlaf -AfM f n+APQ

vrv

т

4- f,+n(A -AVKaV oi

й. i 1 o|(i

где

ijf dT

ДР J AlVl.

(И air d-t

-I ДАод .

0-1-ajr «at

За интервал времени Т. индикаторы (не показаны) в- счетном блоке 24 и в регистраторе 25 при частотах заполнения соответственно f.c,n

аэап ЭЗап 53с1п зафиксируют, например, следующие показания

N-Tf (-Л)(). . 1 о эапff)

N t ч-.., af-,t2(uftaF)(AFoK- Afi; -) ,

rViWV n -

N T(t -t V УП АРок-ДР..с) -n o i3ain 5Эап)

€о+

а также другие, если это будет необходимо по условию поставленной задачи.

5 Путем изменения режимов работы делителя 20 частоты и регистратора 25, перевода устройства в режим самоконтроля (при этом оба входа устройства подсоединяются к источнику колебания

0 опорной частоты) и статистической обработки результатов измерений повышают точность и разрешающую способность измерений параметров сравниваемой частоты.

5

Формула изобретения

Устройство сравнения частоты двух сигналов, содержащее входные формиро0ватели, входы KOTOpwx соединены со входными шинами, а выходы подключены к первым входам двух смесителей частоты, BTOjaie входы которых соединены с выходами гетеродина, а выходы под5ключены к входам двух умножителей частоты и двум входам управляемого делителя частоты, третий вход которого подключен к выходу первого входного формирователя, а выходы соедине0ны соответственно с первыми входами счетного блока и регистратора, и формирователи , отличающееся тем, что, с целью увеличения разрешающей способности, в него введены два общих смесителя частоты, входы

5 каждого из которых соединены с входом и выходом соответствующего умножителя частоты, две группы из К последовательно включенных дополнительных смесителей частоты и умножителей

0 частоты и группа из последовательно включенных смесителя частоты и умножителя частоты, выход которого соединен с первым входом одного из формирователей , а первый вход смесителя

5 частоты данной группы подключен к одному выходу первого общего смесителя частоты, причем первый вход первого смесителя частоты каждой из упомянутых двух групп соединен с

О выходами одного из умножителей частоты, а выходы последнего умножителя частоты каждой из данных двух групп соединены с первыми входами соответствующих формирователей, вторые вхо5ды каждого из формирователей соединены с входом последнего из умножителей частоты данной группы, выходы формирователей подключены к дополнительным входам регистратора, а вторые входы всех смесителей частоты первой и упомянутых двух групп подключены ко второму ВЫХОДУ первого общего смесителя частоты, вторые входы всех смесителей частоты второй из упомянутых двух групп подключены к выходу второго общего смесителя частоты, второй вход смесителя частоты группы из последовательно включенных смесителя частоты и умножителя частоты соединен с первым входом последнего смесителя частоты

первой из упомянутых двух групп, при этом выходы первых смесителей частоты упомянутых двух групп соединены с дополнительными входами управляемого делителя частоты, а выход формирователя, соединенного с выходом первой из упомянутых двух групп, подключен ко второму входу счетного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 3938048, кл. 325-455, 10.02.75.

2.Авторское свидетельство СССР

413431, кл. G 01 R 23/00,24.04 .72