Измеритель частоты Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

Изобретение относится к радиотехническим измерениям«и может быть использовано для автоматического измерения частоты радиосигнала в широком диапазоне частот.

Известны устройства для автомат тического измерения частоты радиосигналов, используюцие разделение всего диапазона измеряемых частот на ряд поддиапазонов с помощью системы узкополосных фильтров l.

Однако такие устройства npU расширении диапазона измеряемых частот и высокой точности измерений оказываются чрезмерно громоздкими и сложными в настройке из-за увеличения требуемого числа фильтров.

Наиболее близким по Своей сущности к изобретению является интерференционный измеритель частоты, содержащий многоотводную линию задержки и фазовый детектор, на входы которого подается задержанный и незадержанный сигнал t2.i

Основным недостатком известного устройства является невозможность получения высокой точности измерений в широком диапазоне частот. Этот недостаток обусловлен тем, что результат измерений в виде напряжения на выходе фазового детектора зависит , не только от измеря емого значения разности фаз, но и от амплитуд сравниваемых сигналов и от зависящего от частоты коэффициента передачи фазового детектора, который в диапазоне частот может меняться в несколько раз.

Цель изобретения - расширение

10 диапазона измepяe /Iыx частот.

Поставленная цель достигается тем. Что в измеритель частоты, содержащий многоотводную линию задержки, вход которой соединен с пер15вым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходом линии,.и регистратор, введены п-1 фазовых детекторов и п пороговых элементов, первые входы которых объе20динены и подключены к входу многоотводной линии задержки, а вторые входы соединены с отводами линии задержки, при этом выходы фазовых детекторов через п пороговых элементов

25 соединены с п входами регистратора.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого измерителя.

Измеритель содержит многоотводную линию задержки 1, фазовые детекторы , пороговые элементы 3, регистратор 4.-i Устройство работает следующим о разом. Исследуемый сигнал подают на вх линии задержки 1 и на первые входы фазовых детекторов (перемножителей 2 2 у,. Сигналы, снимаемые с отводов линии задержки, поступают на вторые входы фазовых детекторов . При этом напряжение на выходе фазовых д текторов пропорционально произведению амплитуд двух перемножаемых сиг налов и косинусу их разностей фаз, которая равна для i-ro отвода линии задержки величине Ф; 2)tr.2Vo, . где f - измеряемое значение частоты TO - время задержки, соответствующее первому отводу. Пороговые элементы, подключенные к выходу фазовых детекторов, реагируют только на полярность входного напряжения, т.е. на-знак величины cos . При cos t})-7 О выходное напряжение пороговых элементов соответствует, например, логической единице, а при соз(1, - логическому нул Набор полученных единиц и нулей представляет собой параллельный код величины измеряемой частоты, который запоминается в регистраторе 4. Если при измерениях используется N отводов ЛЗ, число участков, на которые делится диапазон частот . Максимальная абсолютная ошибка измерения частоты rff соответству ет половине щирины участка и равна 1 fhigy Относительная максимально возмож ная ошибка измерения на минимальной частоте -... -f ttUtL i €Ыи-2 Заметим, что в случае, когда измеряемое значение f соответствует границе участка и вел ичина напряжен на одном из отводов ЛЗ должна быть равна нулю, ошибка измерения также равна половине ширины участка. Знак ошибки (сторона отклонения от точки перехода через нуль) зависит от того случайного знака напряжения, которое выдает соответствующий пороговый элемент вместо нуля. Предлагаемый измеритель частоты, в отличие от известного может применяться на высоких частотах при использовании пьезоэлектрической многоотводной ЛЗ и осуществлять измерения в широком диапазоне частот с любым заданным коэффициентом перекрытия и при различных амплитудах измеряемого сигнала. При этом результат измерений автоматически получается в виде параллельногодвоичного кода. Формула изобретения Измеритель частоты, содержащий многоотводную линию задержки, вход которой соединен с первым входом фазового детектора, второй вход которого соединен с выходеж линии задержки, и регистратор, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых частот, в него введены п-1 фазЬвых детекторов и п пороговых элементов, первые входы которых объединены и подключены к входу многоотводной линии задержки, а вторые входа соединены с отводами линии задержки, при этом выходы фазовых детекторов через п пороговых элементов соединены с п входами регистратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 460511, кл. G 01 R 23/00, 1975. 2.Сосновский А.А. Измерение частоты электрических колебаний. Центральный инструмент техникоэконо1/1ической информации, П-59118/15, М., 1959, с.9, рис.11.