Генератор постоянной нониусной шкалы

 

Изобретение может быть использовано в двухшкальном нониусном устройстве для измерения временных интервалов, в формирователе временной шкалы системы единого времени. Цель изобретения - формирование постоянной нониусной шкалы с частотой следования импульсов F_н=F_o+ΔF, где ΔF - как угодно малая наперед заданная величина. Генератор содержит усилители 1 - 8, делители 9 - 14 частоты на десять, полосовые фильтры 15 - 21, смесители 22 - 28. 1 ил.

Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано в двухшкальном устройстве для прецизионного измерения временных интервалов.

Известен генератор, содержащий четыре смесителя и автогенератор.

Недостаток генератора - равенство его выходной частоты частоте автогенератора: F_вых = F_o, где F_вых - выходная частота генератора; F_o - частота опорного генератора, автогенератора.

Цель изобретения - формирование постоянной нониусной шкалы с частотой следования импульсов F_н = F_o + Δ F, где Δ F - какая угодно малая наперед заданная величина.

Цель достигается тем, что в генератор постоянной нониусной шкалы, содержащий последовательно соединенные четыре смесителя, введены восемь усилителей, шесть делителей частоты на 10, семь полосовых фильтров, второй, шестой и седьмой смесители, причем вход первого усилителя соединен с вторым входом второго смесителя и является входом генератора постоянной нониусной шкалы, выход первого усилителя соединен с входом первого делителя частоты на десять, выход которого соединен с входом второго делителя частоты на десять, с вторым входом первого смесителя и с первым входом второго смесителя, выход второго делителя частоты соединен с первым входом первого смесителя, выход которого через первый полосовой фильтр и второй усилитель соединен с первым входом третьего смесителя, выход второго смесителя через второй полосовой фильтр и третий усилитель соединен с вторыми входами третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого смесителей, выход третьего смесителя через третий полоcовой фильтр, четвертый усилитель и третий делитель частоты на десять соединен с первым входом четвертого смесителя, выход которого через четвертый полосовой фильтр, пятый усилитель и четвертый делитель частоты на десять соединен с первым входом пятого смесителя, выход которого через пятый полосовой фильтр, шестой усилитель и пятый делитель частоты на десять соединен с первым входом шестого смесителя, выход которого через шестой полосовой фильтр, седьмой усилитель и шестой делитель частоты на десять соединен с первым входом седьмого смесителя, выход которого через седьмой полосовой фильтр соединен с входом восьмого усилителя, выход которого является выходом генератора постоянной нониусной шкалы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается наличием новых блоков: делителей частоты, полосовых фильтров, усилителей, дополнительных смесителей и их связями с остальными элементами схемы. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого решения с прототипом и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило в них выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже представлена функциональная схема генератора постоянной нониусной шкалы.

Генератор содержит восемь усилителей 1-8, шесть делителей 9-14 частоты на 10, семь полосовых фильтров 15-21 и семь смесителей 22-28.

Генератор работает следующим образом.

Сигнал с выхода опорного генератора с частотой F_о, усиленный усилителем 1, поступает на первый делитель 9 частоты и далее на второй делитель 10 частоты. С выхода делителя 9 частоты сигнал с частотой F₁= 0,1F_o поступает на второй вход первого смесителя 22 и на первый вход второго смесителя 23. С выхода второго делителя 10 частоты сигнал с частотой F₂ = 0,1F_o поступает на первый вход первого смесителя 22. С выхода смесителя 22 отселектированный первым полосовым фильтром 15 и усиленный усилителем 2 сигнал с частотой F₃ = F₁ + F₂ = 0,11F_oпоступает на первый вход третьего смесителя 24. На второй вход второго смесителя 23 поступает сигнал опорного генератора с частотой F_o. С выхода смесителя 23 отселектированный вторым полосовым фильтром 16 и усиленный усилителем 3 сигнал с частотой F₄ = F_o - F₁ = 0,9F_o поступает на вторые входы смесителей 24-28. С выхода смесителя 24 отселектированный третьим полосовым фильтром 17 и усиленный усилителем 4 сигнал с частотой F₅ = F₃ + F₄ = 1,01F_o поступает на вход третьего делителя 11 частоты . С выхода делителя 11 частоты сигнал с частотой F₆= 0,1 F₅ = 0,101F_o поступает на первый вход четвертого смесителя 25. С выхода смесителя 25 отселектированный четвертым фильтром 18 и усиленный усилителем 5 сигнал с частотой F₇ = F₄ + F_o = 1,001F_o поступает на вход четвертого делителя 12 частоты. С выхода делителя 12 частоты сигнал с частотой F₈ = 0,01F₇ = 0,1001F_o поступает на первый вход пятого смесителя 26. С выхода смесителя 26 отселектированный пятым фильтром 19 и усиленный усилителем 6 сигнал с частотой F₉ = F₄ + F₈ = 1,0001F_oпоступает на вход пятого делителя 13 частоты. С выхода делителя 13 частоты сигнал с частотой F₁₀ = 0,1F₉ = 0,10001F_o поступает на первый вход шестого смесителя 27. С выхода смесителя 27 отселектированный шестым полосовым фильтром 20 и усиленный усилителем 7 сигнал с частотой F₁₁ = F₄ + F₁₀ = 1,00001F_o поступает на вход шестого делителя 14 частоты. С выхода делителя 14 частоты сигнал с частотой F₁₂ = 0,1 F₁₁ = 0,1000001F_o поступает на первый вход седьмого смесителя 28. С выхода смесителя 28 отселектированный седьмым полосовым фильтром 21 сигнал с частотой F₁₃ = F₄ + F₁₂ = 1,000001F_o поступает на вход усилителя 8.

Таким образом, сформировано напряжения генератора постоянной нониусной шкалы с частотой F_н = F₁₃, величина которой отличается на одну миллионную долю от частоты опорного генератора, т. е. Δ F = F_н - F_o = 0,000001F_o. При необходимости Δ F вышеуказанным способом может быть уменьшена до какой угодно малой величины.

Использование предлагаемого генератора постоянной нониусной шкалы в двухшкальном нониусном устройстве для измерения временных интервалов позволит измерять их с высокой точностью и найдет применение в прецизионных измерителях временных интервалов, в фазометрах, цифровых вольтметрах и в радиолокации. (56) Авторское свидетельство СССР N 1319237, кл. H 03 B 21/02, 1984.

Формула изобретения

ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОЙ НОНИУСНОЙ ШКАЛЫ , содеpжащий пеpвый и с тpетьего по пятый смесители, отличающийся тем, что, с целью фоpмиpования постоянной нониусной шкалы, в него введены восемь усилителей, шесть делителей частоты на десять, семь полосовых фильтpов, втоpой, шестой и седьмой смесители, пpичем вход пеpвого усилителя соединен с втоpым входом втоpого смесителя и является входом генеpатоpа постоянной нониусной шкалы, выход пеpвого усилителя соединен с входом пеpвого делителя частоты на десять, выход котоpого соединен с входом втоpого делителя частоты на десять, с втоpым входом пеpвого смесителя и с пеpвым входом втоpого смесителя, выход втоpого делителя частоты на десять соединен с пеpвым входом пеpвого смесителя, выход котоpого чеpез последовательно соединенные пеpвый полосовой фильтp и втоpой усилитель соединен с пеpвым входом тpетьего смесителя, выход втоpого смесителя чеpез последовательно соединенные втоpой полосовой фильтp и тpетий усилитель соединен с втоpыми входами тpетьего - седьмого смесителей, выход тpетьего смесителя чеpез последовательно соединенные тpетий полосовой фильтp, четвеpтый усилитель и тpетий делитель частоты на десять соединен с пеpвым входом четвеpтого смесителя, выход котоpого чеpез последовательно соединенные четвеpтый полосовой фильтp, пятый усилитель и четвеpтый делитель частоты на десять соединен с пеpвым входом пятого смесителя, выход котоpого чеpез последовательно соединенные пятый полосовой фильтp, шестой усилитель и пятый делитель частоты на десять соединен с пеpвым входом шестого смесителя, выход котоpого чеpез последовательно соединенные шестой полосовой фильтp, седьмой усилитель и шестой делитель частоты на десять соединен с пеpвым входом седьмого усилителя, выход котоpого чеpез седьмой полосовой фильтp соединен с входом восьмого усилителя, выход котоpого является выходом генеpатоpа постоянной нониусной шкалы.

РИСУНКИ

Рисунок 1