Устройство для измерения девиации частоты Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ

1

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для построения средств измерения параметров радиосигналов с частотной манипуляцией и аппаратуры анализа их характеристик.

Известно устройство для измерения девиации частоты частотноманипулированных сигналов, содержащие образцовые генераторы, формирователи времен-,(j ных интервалов, смесители частот, электронный нониу.с, усреднитель результата и вычислитель (блок формирования -и управления), цифровое табло, различитель частот манипуляции, схе- ts мы совпадения ОПринципы построения этого устройства предопределяют необходимость осуществления ряда операций оператором и не позволяют достигнуть высо.кой 20 точности измерения.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для измерения девиации частоты, содержащее

смеситель частот, формирователь временных интервалов, схему совпадения, электронный нониус, усреднительрезультата, индикатор совпадения частот, генератор образцовой частоты, различитель частот манипуляции, вычислитель, цифровое табло, генератор эталонной частоты 21.

Недостатками этого устройства являются невысокая точность, вытекающая из наличия неоднократных преобразований измеряемого частотного параметра во временные параметры, приближенного характера соотношений, в соответствии с которыми проводятся эти преобразования, а также сложность автоматизации процесса измерения, обусловленная наличием .индикатора совпадения частот и перестраиваемого генератора образцовой частоты с пятью выходами.

Цель изобретения - повышение точности и обеспечение автоматизации процесса измерения. Поставленная цель достигается тем, мто в устройство для измерения девиации частоты, содержащее рэзличитель частот манипуляции, генератор эталонной частоты, формирователь временных интервалов, элемент совпадения, цифровое табло, введены второй формирователь временных интервалов, два элемента И, второй элемент совпадения, блок суммирования и управления, выход которого соединен с входом цифрового индикатора, первый вход - с выходом первого элемента совпадения, второй вход - с выходом второго элемента совпадения, управляющий вход с управляющими выходами первого и второго формирователей временных интервалов, а управляющий выход с управ ляющими входами первого и второго формирователей временных интервалов, вход различителя частот манипуляции соединен с входной шиной, с первыми входами первого и второго элементов совпадения, а первый и второй выходы соотсетственно с первыми входами пер вого и второго элементов И, первый вход первого формирователя временных интервалов подключен к выходу первог элемента И и второму входу первого элемента совпадения, второй вход под ключен к выходу генератора эталонной частоты и первому входу второго формирователя временных интервалов, выход первого формирователя временных интервалов подключен к второму входу первого элемента И, второй вход второго формирователя временных интерва лов подключен к второму входу второго элемента совпадения и к выходу второго элемента И, выход второго фо мирователя временных интервалов подключен к второму входу второго элеме та И, причем первый и второй формиро ватели временных интервалов состоят из последовательно соединенных элеме тов совпадения и счетчиков, причем первые и вторые элементы совпадения являются первыми и вторыми входами формирователей временных интервалов, управляющие выходы которых являются выходами счетчиков, управляющие выхо ды являются управляющими выходами счетчиков, а управляющие входы формирователей являются управляющими вх дами счетчиков. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство содержит различитель 1 частот манипуляции, первый элемент И 2, первый формирователь 3 временных интервалов, состоящий из счетчика-А и элемента 5 совпадения, второй формирователь 6 временных интервалов, состоящий из счетчика k и элемента 5 совпадения, второго элемента И 7, первого элемента 8 совпадения, генератор 9 эталонной частоты, второго элемента 10 совпадения, блока 11 суммирования и управления и цифрового индикатора 12. Устройство работает следующим образом. Частотноманипулированный сигнал поступает одновременно на вход различителя 1 частот манипуляции и первого и второго элементов совпадения В и 10, С выходов блока 1 разнополярные напряжения, повторяющие по форме модулирующий сигнал, поступают ка первый и второй элементы И 2 и 7 и приходят на первый и второй элементы 8 и 10 совпадения и элемент 5 совпадения, если со счетчиков k поступают на вторые входы первого и второго элементов И 2 и 7 разрешающие потенциалы. При этом с первого элемента совпадения 8 радиоимпульсы с одной из частот заполнения поступают на первый вход блока 11 суммирования и уп равления, который может быть выполнен на базе реверсивного счетчика, а с второго элемента 10 совпадения радиоимпульсы с другой частотой заполнения поступают на второй вход блока 11, Одновременно стробирующие импульсы с выходов первого и второго элементов И 2 и 7 обеспечивают прохождение импульсов генератора 9 эталонной частоты через элементы 5 совпадения на счетчики k. Радиоимпульсы проходят через первый и второй элементы 8 и 10 до момента снятия разрешающих потенциалов с вторых входов первого и второго элементов И 2 и 7- Эти моменты наступают при заполнении счетчиков k. Для удобства обработки результатов измерения емкости счетчиков k и частота эталонного генератора 9 выбирается таким образом, чтобы эквивалентное время заполнения счетчиков было равно одной секунде или кратным ей 10 раз (п - целое положительное число). Выдача результатов измерения на цифровое табло 12 происходит в момент прихода на управляющий вход блока 11 суммирования и управления сигналов о заполнении обоих счетчиков Ц. Одновременно с управляющего выхода блока 11 поступает сигнал на управляющие входы первого и второго формирователей 3 и 6 временных интер валов, разрешающий заполнение счетчиков k эталонными импульсами и открвание первого и второго элементов И 2 и 7, с чего начинается следующий цик измерений. При временной базе, равной 1 с, показания на цифровом табло 12 равны абсолютному значению девиации частоты исследуемого сигнала. При уменьшении емкости счетчиков Ц в

10раз, в то же число раз необходиМО увеличить число в цифровом табло (путем перемещения запятой) В Ю

раз при этом уменьшится время, необходимое для каждого цикла измерения . При наличии флуктуационных помех бло

11суммирования и управления может выполнять функции усреднения резуль татов по нескольким циклам измерений подобно тому, как это делается в известном устройстве.

Технико-экономическая эффективность предлагаемо О устройства заключается в обеспечении высокого качества и повьщ1ении производительности труда при измерениях. Прецл гаемое устройство по сравнению с известным и базовым объектом, в качестве которого может быть принят прибор для измерения девиации частоты типа СКЗkO, обеспечивает более точное измерение девиации частоты. Это достигается непосредственным подсчетом разности количества периодов высокочастотных колебаний, содержащихся в радиоимпульсах с одной и второй частотами заполнения за приборную единицу времени. Кроме того, точность измерения известным устройством и базовым объектом зависит от точности, с которой определена несущая частота. Необходимость в точном определении ее в предлагаемом устройстве отпадает. При высокой идентичности характеристик элементов И и схем совпадения (что нетрудно добиться, используя интегральную схемотехнику), а также при частоте эталонного генератора большей или равной максимальной частоте , содержащейся в исследуемом . сигнале, погрешность измерения может достигать +1 период высокочастотного колебания.

Предлагаемое устройство обеспечивает автоматическое измерение девиации частоты без каких-либо регулировок и подстроек, имеющих место в известном устройстве и базовом объекте. При этом быстродействие можно регулировать путем изменения временной базы (например, в 10 раз).

Формула изобретения

Устройство для измерения девиации частоты, содержащее различитель частот манипуляции, генератор эталонной частоты, формирователь временных интервалов, элемент совпадения, цифро вое табло, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены второй формирователь временных интервалов, два элемента И, второй элемент совпадения, блок суммирования и управления, выход которого соединен с входом циф(ювого индикатора, первый вход - с выходом первого элемента совпадения, второй вход - с выходом второго элемента совпадения, управляющий вход с управляющими выходами первого и второго формирователей временных интервалов, а управляющий выход - с управляющими входами первого и второго формирователей временных интервалов вход различителя частот манипуляции соединен с входной шиной с первыми входами первого и второго элементов совпадения, а первый и второй выходы - соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, первый вход первого формирователя бременных интервалов подключен к выходу первого элемента И и второму входу первого элемента совпадения, второй вход подключен к выходу генератора эталонной частоты и первому входу второго формирователя временных интервалов, выход первого формирователя временных интервалов подключен к второму входу первого элемента И, второй вход второго формирователя временных интервалов подключен к второму входу второго элемента совпадения и к выходу второго элемента И, выход второго формирователя временных интервалов подключен к второму входу второго элемента И, причем первый и второй формирователи временных интервалов состоят из последовательно соединенных элементов совпадения и счетчиков, причем первые и вторые элементы совпадения являются первыми и вторыми

7938183

входами формирователей временйых интервалов, выходы которых являются выходами счетчиков, управляющие выходы являются управляющими выходами

сметчиков, а управляющие входы форми- 5 № 1479052, кл. G01 R 23/00, 1975рователей являютсяч управляющими вхо- 2. Авторскоесвидетельство СССР

дами счетчиков.№ 471540, кл. G01 R 23/00.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторскоесвидетельство СССР