Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов Советский патент 1982 года по МПК G01R23/00 

(5) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ЗАПОЛНЕНИЯ РАДИОИМПУЛЬСОВ

1

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты заполнения радиоимпульсов с длительностью фронтов не менее одного периода частоты заполнения.

Известен, цифровой измеритель частоты заполнения импульсно-модулированных колебаний, содержащий однрвибратор с регулируемой длительностью два временных селектора, элемент И ,Q и генератор эталонной частоты .

Однако этот измеритель характеризуется пониженной точностью и не обеспечивает автоматизации процесса измерения.J5

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является обеспечивающий автоматизацию процесса измерения цифровой измеритель частоты заполнения радио- 20 импульсов,содержащий генератор эталонной частоты, соединённый через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход

которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора связан с входом счетчика результата Г2.

Недостатком этого измерителя является его пониженная точность, обусловленная отсутствием синхронизации начала и конца единичных измерительных интервалов с периодом частоты заполнения радиоимпульсов.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Эта цель достигается тем, что в цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими вхфдпми первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен с входом счетчика результата, введены первый и второй триггеры, блок задержки, дополнительный элемент И, последовательно соединенные пиковый детектор, аттенюатор и компаратор, последовательно соединенные формирователь импульсов и сметчик, второй вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом счетчика и с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу второго временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пикового детектора, к второму входу компарато и к входной шине устройства, п.ри этом выход первого триггера соединен с вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггера через блок задержки подключен к второ му входу основного элемента И. На фиг. 1 представлена структурна схема предлагаемого цифрового измери теля частоты заполнения радиоимпульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы поясняющие его работу. Устройство содержит пиковый детек тор 1, аттенюатор 2, компаратор 3 формирователь k импульсов, счетчик 5 триггер 6, элемент И 7 генератор 8 эталонной частоты, временной селекто 9, счетчик 10 эталонной частоты, эле менты И 11, триггер 12, блок 13 задержки, временной селектор Н, счетчик 15 результата. Выход пикового детектора 1 через аттенюатор 2 подключен к одному из , входов компаратора 3, ДРУГОЙ вход ко торого соединен с входной шиной. Выход формирователя k подключен к счет ному ОБХОДУ счетчика 5 и входу элемен та 7. Выход компаратора 3 соединен с входом триггера 6 и входом обнуления счетчика 5, выход которого подключен к второму входу триггера 6 и входу триггера 12. Выход элемента 7 подключен через селектор It к счетчику 15. Генератор 8 эталонной частоты через последовательно соединенные селектор 9 и счетчик 10 эталонной частоты подключен к входу элемен та 11, второй вход которого соединей через блок 13 задержки, выполненный в виде последовательно включенных логических элементов, например И-НЕ, с выходом триггера 12. Выход элемента 11 соединен с управляющими входами селекторов 9 и lii. Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов работает следующим образом. Входные радиоимпульсы ( фиг.2а одновременно поступают на вход пикового детектора 1, компаратора 3 и формирователя 4. Пиковый детектор 1 преобразует входные радиоимпульсы в постоянное напряжение, равное их амплитуде, и через аттенюатор 2 задает порог срабатывания компаратора 3 (фиг.2а;. Формирователь k импульсов формирует короткие импульсы (фиг. 26), соответствующие моментам перехода синусоидального сигнала с плюса на минус. Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 5, емкость которого равна двум импульсам. В паузе между двумя следующими друг за другом радиоимпульсами элементы 7 и 11 закрыты низким потенциалом триггеров 6 и 12. При поступлении на входную шину очередного радиоимпульса импульсы с выхода счетчика 5 С фиг.2 г не изменяют состояния триггеров 6 и 12. При достижении амплитуды входного радиоимпульса порога срабатывания компаратора 3 импульс с его выхода (фиг.2в) обнуляет счетчик 5 и на выходе триггера 6 (фиг.2 д) устанавливается высокий потенциал, который разрешает прохождение импульсов через элемент 7 (фиг.2е). Первым импульсом с выхода формирователя k, проходящим через элемент 7 Сфиг.2е), на выходе триггера 12 (фиг.2к) устанавливается высокий потенциал, который через блок 13 задержки поступает на вход элемента 11, подготовленного по второму входу потенциалом с выхода счетчика эталонной частоты. Элемент 11 открывает временные селекторы 9 и 14, через селектор 9 от генератора 8 эталонной частоты начинает заполняться счетчик 10. Одновременно импульсы с выхода формирователя 4 через элемент 7 и селектор 14 поступают на счетчик 15 результатов. При этом на счетный вход и вход обнуления счетчика поочередно поступают импульсы, что препятствует его заполнению. Однако при уменьшении амплитуды положительных волн заполнения радиоимпульса ниже порога срабатывания компаратора (фиг.2а,в) счетчик 5 не обнуляется, и на его выход формируется импульс (фиг.2г), который возвращает триггеры 6 и 12 в ис ходное состояние. Таким образом, происходит формирование единичного измерительного интервала (фиг.2к), начало и конец которого строго синхронизированы с частотой заполнения входных радиоимпульсов. Блок 13 задержки сдвигае видеоимпульсы с выхода триггера 12 (фиг.2л) на время не менее длительности импульса формирователя k для того, чтобы селектор l пропустил за единичный измерительный интервал Т число импульсов , где f,частота заполнения радиоимпульсов. При поступлении следующих радиоимпульсов процесс повторяется до мо мента переполнения учетчика 10, выходной импульс которого закрывает элемент 11 и счет прекращается. Показания счетчика 15 пропорциональны значению измеряемой частоты (фиг.2м Введение пикового детектора, аттенюатора, формирователя импульсов, компаратора, счетчика, двух триггеров, дополнительного элемента И и блока задержки выгодно отличает пре лагаемое устройство от известного, так как в нем исключается ошибка из мерения частоты, обусловленная отсутствием синхронизации начала и конца единичных измерительных интер валов с периодом частоты заполнения радиоимпульсов, что приводит к умен шению общей погрешности измерения °/о где Т - длительность измеряемых радиоимпульсов. Формула изобретения Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен с входом счетчика результата, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй три|- геры, блок задержки, дополнительный элемент И, последовательно соединенные пиковый детектор, аттенюатор и компаратор, последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, второй вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первого триггера, второй вход кот торого соединен с выходом счетчика и с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу второго временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего соединен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пикового детектора, к второму входу компаратора и к входной шине устрюйства, при этом выход первого триггера соединен с вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггера через блок задержки подключен к второму входу основного элемента И.. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 37557, кл. G 01 R 23/10, 22.03.7К 2.Авторское свидетельство СССР W 59922, кл. G 01 R 23/00, 21.01.76

11

«ь

/ V

п.

s

и:

J

/