Цифровой измеритель частоты

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН (ю4 G01 R23!4

I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3531951 !24-21 (22) 30. 12. 82 (46) 23. 07. 86. Бюл. !! - 27 (72) P.Â.Êîðîâèí, Г.В.Алешин и О.П,Сидоренко (53) 621.317 (088.8) (56) Мирский Г.Я. Радиоэлектронные измерения.. — М.: Энергия, 1969, рис. 4-2а.

Авторское свидетельство СССР

Ф 571767, кл. С 01 К 23/14, 1977. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ,,содержащий последовательно соединенные смеситель и цифровой измеритель

„„SU„„1246017 А1 низкой частоты, а также управляемый синтезатор опорной частоты, выход которого соединен с вторым входом смесителя, отличающийся .тем, что, .с целью повышения надежности, в него введен цифровой частотомер, вход которого соединен с первым входом смесителя, а выходы соеди. иены с входом управления управляемого синтезатора опорной частоты и с входами старших разрядов индикатора, входы младших разрядов которого подключены к выходам счетчика цифрового измерителя низкой частоты.

246017 2

Указанная цель достигается тем, что в цифровой измеритель частоты, содержащий последовательно соединенные смеситель, цифровой измеритель низкой частоты, а также управляемый синтезатор опорной частоты, выход которого соединен с входом смесителя, введен цифровой частотомер, вход которого соединен с первым входом смесителя, а выходы соединены с входом управления управляемого синтезатора опорной частоты и с входами старших разрядов индикатора, входы младших разрядов которого подключены к выхода счетчика цифрового измерителя низкой частоты.

1I 1

Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и пред.назначено для точного измерения частоты.

Известны. цифровье измерители частоты, содержащие последовательно соединенные источнчк мерных интерва лов, ключевую схему, вторым концом соединенную с источником исследуемого сигнала и счетчик..

Существенным недостатком указанных цифровых измерителей частоты является ограничение точности результата измерений эа счет погрешности дискретного счета, нижняя граница которой определяе ""я максимально допустимой длительность .. мерного интервала.и максимально допустимой частото:": срабатывания счетчиков.

Наиболее блиЗким го технической сути к изобретению является устройство для измерения частот Электрических сигналов, содержащее смесиTåëü, одним входом подключенный к входу измеряемого сигнала, а вторым входом — к управляемому синтезатору опорной частоты, включающему управляемый делитель частоты, первый вход которого подключен к генерсзтору высокой частоты, при этом выход смесителя подключен к низкочастотному цифровому измерителю частоты со счетчиI ком на выходе.

Обеспечивая необходимую точность измерения, этот измеритель имеет излишнюю сложность устройства., так как необходимо вычислительное устройство для обработки результатов измерений, и, следовательно, пониженную надежность.

Цель изобретения — повышение надежности.

На чертеже изображена функциональная схема цифрового измерителя частоты.

В состав измерителя входят последовательно соединенные смеситель 1, первым входом подключенный к входной шине (f„ ), цифровой измеритель 2 низкой частоты, индикатор 3. К второму входу смесителя 1 подключен выход управляемого синтезатора 4 опорной частоты, состоящий из последовательно соединенных опорного генератора 5, фазового детектора 6, управляемого генератора 7 высокой частоты и управляемого делителя 8 частоты, выход которого подключен к второму входу фазового детектора б, при этом выход генератора 7 является выходом синтезатора 4.

К входной шине (fÄ ) устройства под ключен цифровой частотомер 9, подключенный к старшим разрядам .индикатора 3 и к входу управления кодом управляемого делителя 8 частоты управляемого синтезатора опорной частоты.

Сущность изобретения состоит в грубом измерении частоты при помощи цифрового частотомера 9, формировании на основе этого измерения округленного значения опорной частоты в.синтезаторе 4, выделении на выходе смесителя 1 низкой раэностной частоты и измерении ее при помощи цифрового измерителя 2 низкой частоты, с последующим формированием результата измерения как суммы кодов цифрового частотомера 9 и цифрового измерителя 2 низкой частоты.

Принцип действия цифрового измерителя частоты заключается в сле-, дующем.

В исходном положении измеритель 2 и частотомер 9 установлены в нулевое с.остояние (цепи установки счетчиков не показаны), После этого в цифровом частотомере 9 производится грубое измерение частоты f . В завиХ симости от выбора длительности измерительного интервала цифровой частотомер определяет значение измеряемой частоты f с точностью до единицы знака определенного разряда. Так, при длительности измерительного интервала 1 с частотомер измеряет с точностью до 1 Гц.

Допустим, что длительность изм мерительного интервала равна 0,1 с и измеряется частота 1234567,89..Гц.

В этом случае цифровой частотос

46017

f,, = 1234560 Гц.

Составитель В.Новоселов

Техред О.Сопко Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Яцола

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 3995/38

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4

3 12 мер 9 вырабатывает код 123456, который может быть изменен за счет погрешности дискретности на

1. Для того, чтобы исключить за+1 вышенные показатели, момент начала формирования измерительного интервала должен быть привязан к моменту спада одного из импульсов измеряемой последовательности Г1 ; Код числа

123456 поступает на старшие разряды индикатора 3 и на входы управления управляемого делителя 8 частоты, где преобразуется в коэффициент деления этого делителя и нанинает участвовать в фазовой автоподстройке частоты.. В этой системе на фазовый детектор 6 поступают сигналы двух частот: опорной частоты fo с генератора 5 и

— f,/k> с управляемого делителя 8 частоты. Частота f, выбирается равной 10" Гц, где и — целое положительное число, такое, чтобы f, была равна максимальной абсолютной величине погрешности дискретности цифрового частотомера. Максимальная погрешность дискретности при длительности измерительного интервала, равной О, 1 с, равна 10 Гц, следовательно f,==10 Гц.

Такие значения высокостабильных частот имеются обычно в системе единого времени, работающие, как правило, с устройствами, измеряюшими допплеровские сдвиги частот.

За счет системы фазовой АПЧ частота f> на выходе управляемого делите,ля 8 частоты становится равной f,, а это приводит к тому, что частота на выходе высокочастотного генератора 7 оказывается равной

foo kgfo

М или для цифрового примера

После установления частоты колебаний управляемого генератора 7 высокой частоты это колебание округленной опорной частоты f„ подает15 ся на смеситель 1, где сравнивается с частотой f„ . Разностная частота Р с выхода смесителя 1 поступает на низкочастотный измеритель 2 частоты, где и измеряется. В числовом примеgp ре Р = f„ — f,, = 7,89... Гц. Результат измерения этой частоты F1, поступает в младшие разряды индикатора, в результате чего индикатор показывает все значение измеряемой

2s частоты, а именно 1234567,89...

В известном устройстве коды измерений представляют собой коды периодов, которые необходимо преобраэо30 вать в частоту в вычислительном устройстве. Предлагаемый цифровой измеритель частоты вырабатывает результат непосредственно в единицах частоты и в вычислительных устройствах не нужЗ5