Устройство для измерения частоты импульсов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскии

Социалистических

Республик

Г

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.09.74(21) 2064041/21 с присоединением заявки № " (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.?6.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания 22,11.76 (51) M. Кл. (й 01 Ф, 23/00

Гасударственный ксмитет

Совета Министрав СССР вв делам изобретений . н вткрытий (53) УДК 621.317.

761 (088.8) А. E. Авраменко, Ю. К. Ахапкин, М. В. Винокуров и А. Н. Толстов (72) Авторы изобретения

Ъ

Институт биологической физики АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к измерительной и вычислительной технике и может использоваться в сложных радиотехнических устройствах различного назначения.

Известно устройство для измерения частоты импульсов, содержащее умножитель частоты, образованный импульсно-фазовым детектором, управляемым генератором и делителем выходной частоты, счетчик им пульсов, схему задержки и схему формиро- 10 вания. Тактовые входы счетчика импульсов и делителя выходной частоты умножителя соединены через схему задержки и формирования с выходом управляемого генератора I;1). !

Однако этому устройству присуши ошибки измерения, обусловленные погрешностью умножителя частоты, ; .. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла- Я

,гаемому устройству является устройство для измерения частоты импульсов, содержащее управляемый генератор, делитель частоты, соединенный с выходом управляемого гене

pampa, фазовый детектор, первый вход которо- 25

2 ! го соединен с выходом делителя частоты, второй вход — с источником сигнала измеряемой частоты, а выход через первый фильтр нижних частот подключен ко входу управляемог6 генератора, задаюший генератор, блок управляемой задержки, вход которого подключен к выходу задаюшего генератора, счетчик импульсов, вход которого соединен с выходом схемы совпадения (2) .

Однако,, этому устройству также присуще наличие ошибки в измерении абсолютно го значения частоты, обусловленной неравномерностью заполнения периодов измеряемого сигнала импульсами умножителя.

Цель изобретения - повышение точнос."ги измерения.

Это достигается тем, что в устройство

:для измерения частоты импульсов введены подключенные к источнику сигнала после;довательно соединенные генератор пилооб разного напряжения, второй фильтр нижних частот, умножитель, а также формирователь и блок фиксированной задержки, причем ко второму входу умножителя подключен, выход первого фйльтра нижних частот, а

5258 выход умножителя соединен со вторым входом управляемой линии задержки, выход которой через формирователь подключен к первому входу схемы совпадения, ко втоI рому входу которой подключен выход бло- 5 ка фиксированной задержки, своим входом . соединенного с выходом управляемого ге- нератора.

На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для изме-,1 10 рения частоты импульсов; на фиг. 2 - эпю- ры, поясняющие его работу. !

Предлагаемое устройство содержит управляемый генератор 1, делитель, частоты 2, соединенный с выходом управляемого гене-, ратора 1, фазовый детектор 3, первый вхоД, которого соединен с вь1ходом делителя час-, тоты 2, второй вход - с источником 4 сигнала измеряемой частоты, а выход через первый фильтр 5 нижних частот подключен ко входу управляемого генератора 1, зада-, ющий генератор 6, блок 7 управляемой задержки, вход которого подключен к выхо- ду зада>ощего генератора 6, счетчик импуль-

I I сов 8, вход которого соединен с выходом . д схемы совпадения 9. Кроме того, устройство содержит подключенные к источнику 4 сигнала измеряемой частоты последовательно соединенные генератор 10 пилообразного напряжения, второй фильтр 11 нижних ф} частот, умцожитель 12, а также формирователь 13 и блок 1 4 фиксированной задержки. Ко второму входу умножителя 12 подключен выход первого фильтра 5 нижних частот, а выход умно>кителя 12 соединен 3 со вторь-м входом блока 7 управляемой линии задержки, выход которой через форMHpoBAòåëü 13 подключен к первому входу схемы совпадения 9, ко второму входу которой подк;почен выход блока 14 фиксиро- 40 ванной задер>кки, своим входом соединенного с выходом управляемого генератора 1.

Устройство работает следующим образом.

Измеряемая последовательность импуль- сов частотой 1 „ (фиг. 2,а) от источника 4 l 45 через входную клемму подается на один из входов фазового детектора 3, Управцяемый1 генератор 1 вырабатывает последовател ность импульсов частотой11|„(фиг. 2,б), кс торая поступает на вход делителя частоты 50

2 с коэффициентом деления п (пунктиром йоказан вид сигналов с учетом ошибки умножителя 12 частоты управляемого генера1 тора 1, а сплошными линиями - в отсутст-, вие этой ошибки). Импульсы с выхода делй- 56 веля частоты 2 (фиг.2,в} поступают на вто- и вход фазового детектора 3. Сформированный фазовым детектором 3 сигнал (фцг.2,г)

1 тредставцяет собой последовательность им- ч лвсов, частота которых раааа 1 Х, а ллл- 60

94

I к

I тельностьСц включает в себя величину А Е

LA" I пределяемую ошибкой умножителя 12 часоты. Фильтр 5 нижних частот выделяет .среднюю составляющую отношения - (фиг)

Д,д), величина которой неизменна в отсуч

I ствие ошибки умножителя 12 и имеет переменную составляющую, пропорциональную

4<и отношению — при наличии ошибки умньТх жителя 12. Напряжение с выхода фильтра

5 управляет частотой управляемого генератора 1. Импульсы измеряемой частоты от источника 4 поступают также на вход гене-. ратора 10, формирующего пилообразное напиряжение в течение периода )» (фиг. 2,е).

Напряжение пилы устанавливается в "ноль" каждым импульсом измеряемой последова

1 тельности. Импульсы с генератора 10 поступают на вход фильтра 11 нижних частот, с выхода которого снимается напряжение, пропорциональное периоду Т> измеряемой последовательности (фиг. 2,ж). Напряжения с фильтров 5 и 11 поступают на входы умножителя 12.Задающий генератор 6 формирует импульсы начала и конца интервала измерения Т„ „, (фиг. 2,з). Эти импульсыпоступают на вход блока 7 управляемой задержки,! управляемый вход которой соединен с выходом умножителя 12. Величина задержки

l блока 7 определяется мгновенным значением напря>кения умножителя 12 в момент поступления импульса на вход блока 7 (HB фиг, 2, и, и оказан ы им пульс ы на выходе блока 7). В отсутствие ошибки умножителя

12 оба импульса границ интервала измерения получают одинаковую задержку 7, а при наличии ошибки каждый импульс задерживается на разную, в зависимости от ошибки умножителя 12 и длительности измеряемого интервала, величину, отличную от То соответственно на Ь Г1 и h C . Прошедшие через блок 7 импульсы поступают на формирователь 13, где вырабатывается импульс интервала измерения (фиг. 2,к), поступающий далее на потенциальный вход схемы совпадения 9. Имлульсы с выхода управляемого генератора 1 поступают на второй вход схемы совпадения 9 через блок 14 фиксированной задержки (фиг. 2,л) величи1 на задержки которого устанавливается такой

I же, как и величина задержки блока 7 в оА сутствие ошибки умножителя 12. Прошедшие схему совпадения 9 импульсы (фиг. 2,м) подсчитываются счетчиком импульсов 8.

Благодаря управлению величиной задержки импульсов границ интервала измерения,. отсчет частоты не зависит от ошибки. умножителя 12, поскольку погрешность измерения частоты, вызванная ошибкой умножителя 12, компенсируется поправкой величины интервала измор<. шя.

525894

5 6

Формула изобр ет ения

Устройство для измерения частоты импупь !

I сов, содержащее управляемый генератор, дели тель частоты, соединенный с выходом управля-

В

II емого генератора, фазовый детектор, первый вход которого соединен с выходом делителя ча тот ы, в горой вход - с источником сигнала измеряемой частоты, а выход через первый фильтр нижних частот подключен ко входу о управляемого генератора, задающий генера тор, блок управляемой задержки, вход кото рого подключен к выходу задающего генератора, счетчик импульсов, вход которого подключен к выходу задающего генератора, счетчик импуль- 15 . сов, вход которого соединен с выходом схемы совпадения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены подключенные к источнику сигнала пос20 ледовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, второй фильтр нижних частот, умножитель, а также формирователь ,и блок, фиксированной задержки, причем ко, второму входу умножителя подключен выход, первого фильтра нижних частот, а выход умножителя соединен со вторым входом управляемой линии задержки, выход, которой через формирователь подключен к первому входу схемы совпадения, ко второму входу которой подключен. выход блока фиксированной задержки, своим входом соединенного с выходом управляемого генератора,, Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ihb 285106, М,Кл & 01 l2 23/10, 1969.

° ° ° °

2., Патент США № 3731196, класс ,324-78, 1973 (прототип).

525894

I 1 1

5 4

I I

1 !

I 1 Заказ 5150/492 Тираж 1029 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель С. Лукинская

Редактор О. Стенина Техред H. Ковач Корректор Н. Золотовскан