Измеритель параметров переходных процессов установления фазы колебаний

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров переходных процессов установления фазы колебаний высокочастотных генераторов с высокой стабильностью частоты. Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени измерений. Измеритель содержит смесители 1 и 8, синтезаторы 3 и 4 частоты, частотный компаратор 4, стандарт 5 частоты, делители 6 и 9 частоты, формирователь 10 импульсов коррекции, синхронизатор 11, триггер 12, элементы И 13 и 17, счетчик 14, N последовательно соединенных элементов 15 задержки, цифроаналоговые преобразователи 16 и 20, сумматор 18, преобразователь 19 кодов, входную 21 и выходную 22 шины. Предложенный измеритель позволяет с высокой точностью и быстродействием исследовать переходные процессы установления фазы и частоты в высокостабильных генераторах. 1 ил.

союз советских социллистичЕсних

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТЕ1ЕНН!"1Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ и ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„„Я0„„15О4621 А1 (5д y G 01 R 25/00, С 05 В 23/02 (21) 42691 92/24-21 (22) 26.06.87 (46) 30.08.89. Бюл. № 32 (72) А,И.Вервейко, Ю,И.Евдокименко, C.Н.Макарчук, В.Е,Тырса и!О,С,Ималий (53) 621,317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1287120> кл. С 01 R 23/02, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 930156, кл. С 01 К 25/00, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ПЕРЕХОДНЫУ

ПРОЦЕССОВ УСТАНОВЛЕНИЯ ФАЗЫ КОЛЕБАНИЙ. (57) Изобретение отчосится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров переходных процессов установления фазы колебаний высокочастотных генераторов с высокой стабильностью часто2 ты. Пелью изобретения является. повышение точности и сокращение времени измерений. Измеритель содержит смесители 1 и 8, синтезаторы 3 и 4 частоты, частотный компаратор 4, стандарт 5 частоты, делители 6 и 9.частоты, формирователь 10 импульсов коррекции, синхронизатор 11, триггер 12, элементы II 13 и 17, счетчик 14, N последовательно соединенных элементов

15 задержки, цифроаналоговые преобразователи 16 и 20, сумматор 18, преоб.разователь 19 кодов, входную 21 и выходную 22 шины. Предложенный измеритель позволяет с высокой точностью и быстродействием исследовать переходные процессы установления фазы и частоты в высокостабильных генераторак, 1 ил.

3 1504621

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров переходных процессов установления фазы колебаний высокочастотных генераторов с высокой стабильностью частоты, Цель изобретения — повышение точности и сокращение времени измерений е 10

На чертеже приведена функциональная схема измерителя параметров переходных процессов установления фазы колебаний.

Измеритель содержит первый смеситель 1, первый 2 и второй 3 синтеза-., торы частоты, частотный компаратор стандарт 5 частоты, первый делитель

6 частоты, регистратор 7,второй смеситель 8. второй делитель 9 частоты,. 20 формирователь 10..импульсов коррекции, синхронизатор 11, триггер 12, первый элемент И 13, счетчик 14 N последовательно соединенных элементов 15 задержки, первый цифроаналоговый преоб- 25 разователь 16, N элементов И 17, сумматор 18, преобразователь 19 кодов, второй цифроаналоговый преобразователь 20, входную 21 и выходную 22 шины, 30

Входная шина 21 устройства соединена. с первым входом первого смесителя 1 второй вход которого соединен с выходом первого синтезатора 2 частоты, а выход — с первым входом частотного компара ора 4, второй вход которого соединен с выходом стандарта 5 частоты и с входами первого 2 и второго 3 синтезаторов частоты, а выход — с первым входом второго смесителя 8, второй вход которого соединен с выходом первого делителя 6 частоты, выход второго синтезатора 3 частоты соединен с входом первого делителя 6 частоты, с вторым входом пер- 45 вого элемента И 13, с первым входом формирователя 10 импульсов коррекции и первым входом второго делителя 9 частоты, второй .вход которого соединен с выходом второго смесителя 8, с первым входом триггера 12 с первыми входами N последовательных элементов

И 17 и с первым управляющим входом преобразователя 19 кодов, Выход второго делителя 9 частоты соединен через последовательно соединенные триггер 12 и первый элемент И 13 с первым входом счетчика 14 а через формирователь 10 импульсов коррекции - с

4 вторым входом счетчика 14, первый вход которого соединен с входом первого из цепочки последовательно соединенных N элементов 15 задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих N элементов

И 17, выходы которых соединены с соответствующими входами преобразователя 19 кодов, выход которого через первый цифроаналоговый преобразователь 20 соединен с первым входом сумматора 18. Выход счетчика 14 через второй цифроаналоговый преобразователь

16 соединен с вторым входом сумматора

l8, выход которого соединен с первым входом регистратора 7, второй вход которого соединен с выходом синхронизатора 11, а также с вторым управляющим входом преобразователя 19 кодов и с выходной шиной 22, Измеритель работает следующим образом.

Входнои сигнал „=U sint и„ t+

+ Ц „ (t)J в первом смесителе 1 смешивается с первым опорным сигналом и,о =Ui sin(П1,ы t+(p3„>)> Где UK > U< амплитуды> Я» ><+< m частоты соответственно исследуемого сигнала и сигнала первого синтезатора 2 частоты; g<(t) — фаэовые флуктуации в исследуемом сигнале,Ц), — вносимыйпервым синтезатором азовый сдвиг, Выходной сигнал смесителя 1 Ucvt =

11см, и s n L ((> о ш> о )" + Ч х (")

- >,+(Pc>, в частотном компараторе 4 умножается по фазе с коэффициентом К„ гдеЦ, — вносимый смесителем 1 фазовый сдвиг, Умноженный по фазе сигнал U qq =

А Я>м в1п 5 (Их>>™>НО) +К(- Ц>у () Щц» > +

++ «) + Ц „ч> g во втором смесителе 8 смешивается с вторым опорным сигналом ш а > о

0 =Ucrn s n () t+ )et+ Ч М где m — коэффициент умножения второго синтезатора 3 частоты, и > — коэффициент деления делителя 61(>, и — вносимые вторым синтезатором

3 и первым делителем 6 частоты фазовые сдвиги.

Выходной сигнал смесителя 8 Uc <=

=Uсм„я sin (pvo >+0,ma+o

"1

+К(+9g (t) Чц +Vc>1)+4 q Ром (Jp>+

+g > ) с частотой Ц >lc 0 =Я», ш (Яо

mg — — Я используется для формирования

nl О импульсов усреднения, период которых

5 150462 флуктуирует и в каждом 1-м измерении равен Т с) =Тисо + ДТ„), где, вносимыи смесителем 8 фазовый сдвиг, Известно, что фазовые флуктуации связаны с изменением периода сигнала соотношением

ЬТ„ = — ЪК(o„(t )

« 2 « „с

Благодаря преобразованию сигнала на низкую промежуточную частоту период выходного сигнала после второго смесителя 8 увеличивается в К< К2 раз раз и соответственно увеличивается во временном масштабе флуктуация периода. С учетом умножения фазы в компараторе 4 флуктуация периода импульсов усреднения в К К К раз больше, чем изменения Д Т« „ периода входного сигнала: 20 в«

Импульсы усреднения синхронизируют работу второго делителя 9 частоты и преобразователя 19 кодов, Синхронизация делителя выполнена таким образом, что в реверсивном счетчике делителя 9 по импульсу усреднения записывается код заданного коэффициента п2 деления, а затем поступающие на вычитающий вход счетчика 14 квантующие импульсы формируют опорный

1 интервал времени и-г То

t о

С помощью полученного опорного интервала т, и импульсов усреднения на выходе триггера 12 соормируется измерительный интервал йс, как разность u) чс) t o °

Проходя через первый элемент И 13 квантующие импульсы образуют далее пачки импульсов с числом импульсов

N, пропорциональным измерительному о) е интервалу. При этом погрешность кван45 тования может дать как положительную, так и отрицательную составляющие, Благодаря жесткой привязке импульсов усреднения и вторых опорных импульсов в устройстве имеется только отрицательная составляющая, которая не должна превышать времени tp задержки B одном элементе 15, что составляет

N-ю долю периода квантования:

То

t 55

В момент когда приходит фронт импульса усреднения, сигнал может возникнуть лишь на выходе одного из эле1 6 ментов И 17. Номер N такого элемен- . та И фиксирует преобразователь 19 ко= дов. Далее сумма этих кодов преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 20 в напряжение, поступающее на вход сумматора 18. В свою очередь, число N; импульсов в пачке опредеа, ляется счетчиком 14 и в сумме с номером элемента задержки N определяет

) величину tö, измерительного интерва- ла.

N = И.- +

Nj х) о)

Й измерителе отдельные отсчеты, как N, так и И,, суммируются в тео) чение заданного времени. Причем в счетчике 14 суммирование ведется с вычитанием кода 1„, соответствующего номинальному интервалу усреднения и рассчитанному по формуле ш .Т сО "и То

Ю

Н

В этом случае счетчик суммирует только флуктуационные изменения периода

N — 1" =+ m

ДТ«i

t) " 2 Т о

Кодовое число N — 1 суммирует«3 н ся с кодом, полученным в предыдущих, начиная с первого,.интервалах усреднения, Суммарное значение кода 111 фиксируется после окончания каждого

j-го интервала усреднения

3 м„, =т„.: („,- с„ = н ш ДТ«, + — (— — — > н 2

Полученное значение. кода N „- пре«Ъ,1

Образуется в напряжение 11-(„ =N«K" Д Пе х ) где ДП вЂ” шаг квантования по напряжению. Аналогично код N преобразует" дП ся в напряжение П = — — N

22) Я где N — число используемых элементов

15 задержки.

На выходе сумматора 18 формируется последовательность квантованных значений напряжений, следующих с интервалом усреднения и характеризующих изменение фазы во времени. На регистраторе 7, представляющем собой, например, запоминающий осциллограф, отображается переходной процесс установления фазы колебаний.

Предлагаемый измеритель позволяет с высокой точностью и быстродействием исследовать переходные процессы

1 504621

Составитель N.Èàêàðåâè÷

Редактор И,Рыбченко Техред N.Äèäûê Корректор О.Кравцова

Заказ 5249/47 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина, 101 установления фазы и частоты в высокос табильных генераторах.

Формула изобретения

Измеритель параметров переходных процессов установления фазы колебаний, содержащий стандарт частоты, два делителя частоты, синхронизатор, триггер, счетчик, три элемента И, входную и выходную шины, причем выход триггера соединен через первый элемент И с входом счетчика, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью:повышения точности и сокращения времени измерений, в него введены два смесителя, два синтезатора частоты, формирователь импульсов коррекции„ частотный компаратор, два цифроанало- 2О говых преобразователя, сумматор, регистратор, преобразователь, кодов, N последовательно соединенных элементов задержки и дополнительные

N-2 элемента И, причем вход первого 25 смесителя соединен с первым входом частотного компаратора, второй вход которого соединен с выходом стандарта частоты и с входами первого и ВТо рого синтезаторов частоты, а выход — с первым входом второго смесителя, второй вход которого соединен с выходом первого делителя частоты, выход первого синтезатора частоты соединен с вторым входом первого сме35 сителя, выход второго синтезатора

I частоты соединен с входом первого делителя частоты, с вторым входом первого элемента И, с первым входом формирователя импульсов коррекции и первым входом второго делителя частоты, второй вход которого соединен с выходом второго смесителя, с первым входом триггера, с первыми входами N последующих элементов И и с первым управляющим входом преобразователя кодов, выход второго делителя частоты соединен с вторыми входами триггера и формирователя импульсов коррекции, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход первого элемента И соединен с входом первого из цепочки N элементов задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответствующих N последующих элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами преобразователя кодов, выход которого через первый цифроаналоговый преобразователь соединен с первым . входом сумматора, выход счетчика через второй цифроаналоговый преобразователь соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с первым входом регистратора, второй . вход которого соединен с выходом синхронизатора, а также с управляющим входом счетчика, с вторым управляющим входом преобразователя кодов и с выходной шиной, а входная шина подключена к первому входу смесителя,