Генератор калиброванных временных интервалов Советский патент 1981 года по МПК G04F10/06 

(54) ГБНЕРАТОР КАЛИБРОВАННЫХ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛСВ

Изобретение относится к рацвоизмерительной технике и предназначено для задания малых временных интервалов (Шу- мя импульсами. Известно устройство для задания временного интервала, содержащее опорнью генератфы с кольцами автоподртройки в двух каналах D-l . Недбстатком этого устройства является относительно невысокая точность формирования временного интервала. Известно также устройство для формирования временных-интервалов, включав ющее последовательно соединенные Ъпорный генератор, делитель частоты и пер.вый формирователь импульсов, а также последовательно соединенные низкочастот НЁ1Й фазозадаюший блок, фазовый детектор подстраиваемый генератор и второй формирователь импульсов, причем выход под страиваемого генератора через смеситель подключен ко второму входу фаэовото де- тектфа, а вход низкочастотного фазозада ющего блока подключен к выходу опорного генератсра 2 . В данном устройстве сигналы низкочастотного фазозадающего блока и опорного генератора высокой частоты преобразуются в двух каналах кольцами фазовой автопоцстройки частоты в два когерентных сигнала с регулируемой фазой между ними. Врем«1ный интервал задается между фронтами импульсов на выкоде формирователей в обоих каналах. Осно&ная погрешность Д Г на выходе устройства Записывается как u.f u4-bA.i+Aa I где aLf - погрешность за счет неидеаяьгного задания фазового сдвига; - погрешности прерразования в каждом канале с кольцом ФАПЧ. С/учайная среднеквафлтйческ я ctxSтавляющая погрешности Д С определяется из выражения т -К случайные погрешнсжти за счет собственных шумов фааозааав щего блока поцстраиваемых генераторов 1 и 2 каналов и опор ного генератора высокой частоты. Наличие, корреляции между шумами еще более увеличивает эту погрешность. Для снижения уровня шумев применяется цевая стабнлизация частоты генераторов и ведется бсрьбв с шумами элементов. Однако повышение точности за счет улучшения качества генераторов и других узлов имеет определенный предел и связано с растущими техническими затруднениями. Цель изобретения - повышение точности задания временных интервалов. Указанная цель достигается тем, что в генератср калиброванных временных ин тервалов, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты и первый ффмировахёль-импульсов, а также последовательно соединенные низкочастотный фазозадающий блок, фазовый детектор, подстраиваемый генератор и второй формирователь импульсов, причем выход подстраиваемого генератора через смеситель пошслючен ко второму входу фазового детектора, а вход ниэкочастотнск го фааозадающего блока подключен к выходу опорного генератора, дополнительно вве дены последовательно соединенные первый Делитель частоты, блрк| сравнения, второй делитель частоты и фильтр нижних частот, выход которого подключен ко второму входу смесителя, а второй вход блока сравнения соединен со входом первого дополнительного оелигеш частоты и выходом опор ного генератора. На чертеже представлена структурная схема генератора калиброванных временны интервалов. Устройство содержит опорный генератф 1, лепите ль 2 частоты, первый фср миров атель 3 импульсов, низкочастотный фазозадающий блок 4, фазовый детектор 5, смеситель 6, подстраи;вЪемый генератор 7, формирователь 8 импульсов, блок 9 сравнения, первый допошительный . литель 10, второй дополнительный делитель 11 и фильтр 12 нижних частот. Вых ды формирователей импульсов являются выходами устройства. Устройство работает следующим образом.. Сигнал опорного генератора 1 через делитель 2 поступает в формирователь 3, на выкоде котброго образуется опорная оследовательность кфЪтких импульсов. дновременно сигнал опорного генератора поступает на вход блока 4, где обрауется опорная низкая частота, соответу-. твующая промежуточной коль11а ФАПЧ по торичным биениям, на которой производится калиброванное задание фазовых сдвигов. Затем опорный сигнал низкой нэстоты поступает на вход фазового детектора 5, ыходное напряисение которого управляет частотой генератора 7. Выходной сигнал генератфа 7 подаете я на входы смесителя 6 и формирователя 8. При этом на выходе формирователя 8 образуется управляемая последовательность коротких импульсов. Для обеспечения режима захвата и удержания в кольце ФАПЧ на второй вход смесителя 6 поступает сигнал, сдвинутый по частоте на величину промежуточной относительно требуемой частоты перестраиваемого генератора. Этот сигнал формируется путем непрерывного вычитания определенного числа импульсов изсигнала генерагора 1 посредством делителя Ю и блока 9 сравнения с последующим делением разности в делитель 11. Фильтр 12 выделяет первую гармшику выходного сигнала делителя 11. В режиме удержания выходные последовательности импульсов когерентны, все частоты устройства кратны друг другу, для чего коэффициенты деления дополнительных делителей N и N выбираются из условия «o4( -f-)« f 6bi4- np; Систематическая погрешность на выходе устройства запишется как ЛОяАЧ + Д I гре погрешность за счет фазовой нелинейности фазозасюющего блока; Дх|- погрешность за счет преобразования в кольце ФАПЧ. Случайная составляющая погрешности задания интервала имеет Выраже Н ие б ---/б 5| V где G - случайная шумовая составляющая опорного генератфа; OQ - случайная шумовая составляющая перестраиваемого генератора. Формула изобретения Генератор калиброванных временных интервалов, содержащий последовательно соединенные опорный генератор, делитель частоты и первый формирователь импульсов, а также последовательно соединенные низкочастотный фазозадающяй блок, фазовый, детектор, подстраиваемый генератор и второй формирователь импульсов, причем выход подстраиваемого генератора через смеет тепь подключен ко второму входу фазово- s гр детектора, а вход низкочастотного фазозадающего блсжа подключен к выходу опорного генератора, от ли чаюший - с я тем, что, с целью повышения точности задания временных ;ннтервалов, в него до- о полнительно введены последовательно соединенные первый делитель частоты, блок

сравнения, второй де.Ш1теп частоты и фвльтр нижних частот, выход которого подключен ко входу смесителя, а второй вход блока сравнения соединен со входом пер вого дополнительного делителя частоты и выходом опортого генератора

Источники информации, принятые во внимание при экспертаае

1,Автосское свидетельство СССР N9 537324, кл. ч О4 Р 10/О6, 1974,

2.Авторское свидетельство СССР N( 474785, кл. Q 11/10, 1973,