Измеритель частоты

 

.ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержгщий N-отводную линию задержки, ;вход Kotopofl соединен с входом устройства и -с первыми входами М фазовшс детекторов, вторыевходы N фазовьос детекторов соединены с отводами N-отводной линии задержки, а выходы всех фазовых детекторов соединены через пороговые элементы с входами регистратора, отличающий-, с я тем, что, с цельюулучиюни метрологических, характеристик, в него введено M-N фазовргицателеС, через которые N-й отвод N-отводной линий задержки соединен с вторыми входами M-N фазовых детекторов. (Л ю ел ю

СОЮЗ СООЕТСНИХ

СОИВВ%3 Н М

РЕСПУБЛИК зцр 6 01 Н. 23/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ .6ИИДВТИПЬСТВМ (21) 3349189/18-21 (22) 26.10.81 (46). 15.04.83. Вюл. В 14 (72) В.В.Кисель и Л.A.Ñåìåíüâà (53) 621.317(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

s --" . .по заявке 9 2995203/21, .кл. G 01 R 23/00,- 14.10.80. (54) {57) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ, содержащий 0-отводную линию задержки,,вход которой соединен с входом устройства и с первички входами М 4а„.SU„„1012152, A зовых детекторов, вторые входы 0 фазовых детекторов соединены с отводами

N-отводной линии задержки, а выходы всех фазовых детекторов соединены через пороговые элементы с входами регистратора, о Т, л и ч а ю щ и и -. с я тем, что, с целью- улучшения метрологических. характеристик, в него введено М-N фазовращателей, через которые N-й отвод В-отводной линии задержки соединен с вторыми входами М-N фазовых детекторов.

1012152

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и может быть использовано для автоматического измерения частоты радиосигнала в широком диапазоне частот с высокой точностью, Известен измеритель частоты, содержащий многоотводную линию задержки, и фазовых детекторов, и пороговых элементов и регистратор, причем вход многоотводной линии задержки подключен к объединенным первым входам и фазовых детекторов, вторые входы которых соединены с и отводами линии задержки, а выходы через и пороговых элементов соединены с и-входами регистратора.

При использовании известного устройства измеряемый диапазон частот

f ; -й с„ делится íà q = 2 участков °

Результат измерения получают в виде Я кода, соответствующего олрецелбнному участку диапазона ).1).

Однако возможность увеличения точности при заданной ширине рабочего диапазона частот. путем увели- 35 чения числа отводов и ограничена, так как ограничены размеры линии задержки и, следовательно, ограничено число отводов, которое можно сделать от линии задержки при за- З() данном законе измерения расстояний между ними, ограничена длительность измеряемых сигналов.

При изменении частоты сигналов, длительность которых невелика, например в случае измерения несущей частоты импульсных сигналов, необходимо, чтобы на входах последне,го (п-ro) Фазового детектора сущест;вовали одновременно напряжения, поступающие со входа линии задержки и с и-го отвода. Это условие выполняется, если длительность сигнала превышает время задержки сигнала, снимаемого с п-го отвода, плюс время (порядка 5-10 периодов сигнала), необходимое для установления выходного напряжения фазового детектора. Возможная точность измерений падает при ограниченной длительности сигнала. 50

Целью изобретения является улучшение метрологических характеристик измерителя частоты; !

Поставленная цель достигается тем, что в измеритель частоты, содержащий

N-отводную линию задержки, вход которой соединен с входом устройства и с первыми входами М фазовых детекторов, вторые входы N Фазовых детекторов соединены с отводами N-отводной 6О линии задержки, а выходы всех Фазовых детекторов соединены через пороговые элементы с входами регистратора, введено М-N фаэовращателей, через которые N-й отвод N-отвод- 65 ной линии задержки соединен с вторыми входами М-N фазовых детекторов.

На Фиг.l приведена структурная схема измерителя частоты; на фиг.2 напряжения на выходах фазовых детекторов, соединенных с первыми тремя отводами линии задержки.

Устройство содержит N-отводную линию задержки 1, фазовращатели 2, фаэовые детекторы 3, пороговые элементы 4, регистратор 5.

Расстояния между отводамн линии задержки выбирают так же, как и в устройстве — прототипе, таким, чтобы время задержки для i-ro отвода было равно величине ,2 3 — 1 о где "д — время задержки сигнала до

1-ro отвода;

1, 2,...,n.

Углы поворота фазы сигнала, снимаемого с n-ro отвода, с помощью фазовращателей 2 должны быть такими, чтобы каждый иэ участков, на которые разбивается диапазон измеряемых частот, дополнительно разделялся на равные более узкие участки. Угол поворота V при использовании р фаэоv вращателей удобно выбирать в сооТветствии с соотношением Е

Ч) = р., 9> (<) где j = 1, 2,..., р.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый сигнал подают на вход N-отводной линии задержки 1 .и на первые входы Фазовых детекторов 3. На вторые входы N фазовых детекторов 3 поступают сигналы с отводов. N-отводной линии 1, а на вторые входы М-N фазовых детекторов 3 поступают сигналы, снимаемые с N-ro отвода и прошедшие через фазовращатели 2, которые вносят в сигнал сдвиги по фазе Ц, Pg (pa

Пороговые элементы 4, подключенные к выходам фазовых детекторов, реагируют только на полярность входного напряжения. Если этот знак плюс, то выходное напряжение пороговых элементов соответствует, например, логической единице, если минус — логическому нулю.

Набор полученных единиц и нулей представляет собой параллельный двоичный код величины измеряемой частоты, который запоминается в регистраторе 5.

Пример. Пусть имеется всего

3 отвода. При этом заданный диапазон частот делится на число участков

2и Q

Пусть к 3-му отводу подключены фазовращатели на 22,5, 45, 67,5, 90, 112, 5, 135, 157,5, 1012152

Знаки косинусов. фазовых сдвигов сведены в таблицу для первых

4-х участков и показаны на фиг.2.

Из таблицы следует, что прн использовании шести фазовращателей (фазовращатель на 90, из схемы исключается, так как даваемая им информация совпадает -с информацией, получаемой в цепи предпоследнего, в данном случае 2-го, отвода) точность измерений увеличилась в 4 раза. Вмес- (xo q = 8 получаем число участков, равное 32. Такое увеличение точности потребовало бы использования в

Устройстве — прототипе пятиотвод15

T(Tl ((Отвод, М (Дополнительный сдвиг 4фаз после 3-го отвода

Участок, 9

22,5 45 67,5 90 112,5 135 157,5

1 2 3

+ +

3 измерение частоты тех импульсных

35 радиосигналов, которые из-sa ux кратковременности принципиально не могут быть обработаны базовьм объек том с той же точностью, предлагаемое усовершенствование уменьшает массу

4р и габариты устройства и упрощает технологию его иэготовле" ния. а;

БНИИПИ Заказ 2753/55 Тираж 708 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4 3a счет уменьшения линии задерж.ки и введения дополнительных фазовращателей достигается увеличение быстродействия устройства по сравнению с базовым объектом, например, при исйользовании шести фаэовращателей время, затрачиваемое на,измерение частоты, уменьшается в 4 раза, устройство позволяет производить

I ной линии задержки, что привело бы к необходимости увеличения длины линии задержки в 4 раза.

Технические преимущества изобретения заключаются в том, что точность измерений увеличивается по сравнению с прототипом в число раз, pl

I равное — + 1, где. P - число используемых фаэовращателей при выборе углов сдвига фаэ в соответствий с формулой (1) и при исключении получаемого при расчете фаэовращателя на 90