Преобразователь частоты в интервал времени

Н ЙЕ 3917ЕНИЯ П И ЗОБ Союз Советски Социалистически РеспубликАВТОРСИОМУ С ТЕЛ ЬСТВУ ависимое от авт, свидетельствааявлено 08.Х 11.1970 ( 1607938/26-9), Н 031 с с присоединением заявки Государственный комит Совета Министров ССС по делам изобретений и открытийриоритет К 621.314,26 (088.8) Опубликовано 25.Ч 11.1973. Бю Дата опубликования описани етень ,3б, Х 11,1973 Авторыизобретения И. Лернер, А. Г, Рыжевский и В. М, Нляиди Пензенский политехнический институт аявител ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ=И/,й заряд электрпостоянная Псследованиичено обратноето, если исклблучать перехжимах элеменяемое в соотв она,ланка.ффекта Джоявление, заклочить источиод сигналомта появитсяетствии с (1),ефсона быючающееся к напряжечастотой , апряжение 25 При и ло отме в том, ч пия и о то на за определ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при цифровом измерении сверхвысоких частот.Известны устройства для измерения сверхвысоких частот, основанные на счетно-импульсном, резонансном, гетеродинном методах и комбинации счетно-импульсного и гетеродинного методов. Устройства, основанные на счетно-импульсном методе, обладая простотой и высокой точностью, позволяют измерять частоты до сотен мегагерц и получить цифровой отсчет измеряемой частоты. Измерение этим методом более высоких частот ограничивается разрешающей способностью счетчика импульсов и частотными возможностями коммутирующих схем. Резонансные частотомеры могут работать в частотном диапазоне до десятков. мегагерц, но имеют невысокую точность и не позволяют получить цифровой отсчет (код) измеряемой частоты, а процесс измерения занимает значительное гремя. Более высокую точность позволяют получить гетеродинные частотомеры, однако и в этом случае процесс измерения частоты занимает значительное время. Этим же недостатком обладают счетно-импульсные частотомеры с гетеродинной приставкой.Для создания точного и быстродействующего цифрового частотомера СВЧ диапазона рационально осуществить предварительное преобразование частоты СВЧ колебаний в интервал времени, которыи затем может быть измерен любым способом, например счетно-импульсным. Кроме того, поскольку появляется возможность осуществить функциональное преобразование частоты в интервал времени, результат измерения частоты в этом случае может быть связан заданной функциональной зависимостью с измеряемой частотой.Известные преобразователи частоты в интер вал времени применимы только на сравнительно низких частотах.Предложенный преобразователь частоты винтервал времени основан на использовании нестационарпого эффекта Джозефсона, суш,- 5 ность которого заключается в том, что приложепие напряжения У к двум сверхпроводпикам, разделенным пепроводящим переходом (пленкой), вызывает генерацию переходом колебаний на частоте391719 15 ставитель А. Рассмотро Редактор А. Б орректор Н. Стельма чев Хр Изд.813 Государственного комитет по делам изобретений Москва, К, РаушскаТираж 780Совета Министроткрытийнаб., д. 4/5 Заказ 3254/15ЦНИИ ПодписноеССР ография, пр. Сапунова, 2 Экспериментально исследовался также случай, когда одновременно было подано напряжение 0 на элемент и переход облучался сигналом с частотой 1. При этом было отмечено, что, если поданные напряжение и частота связаны соотношением (1), то наблюдается скачок тока в цепи элемента, Указанный скачок наблюдался не только на частоте , но и на частотах п в соответствии с соотношениемп2 е Таким образом, если входное напряжение У изменять по линейному закону У=з 1 и измерять интервал времени Т от момента начала изменения входного напряжения до момента появления скачка тока в цепи элемента, то отмеченный интервал времени будет пропорционален частоте облучающего сигнала.Действительно в этом случаеТ=2 ез Таким образом получена возможность осуществления прямопропорционального преобразования частоты в интервал времени с необходимым коэффициентом преобразования, опЬределяемым как2 егПутем соответствующего выбора развертывающего напряжения можно создать функцио нальный, например, логарифмический преобразователь частота - интервал времени.Схема преобразователя представлена на чертеже.Сигнал преобразуемой частотыподается па туннельный переход 1. Сигналом пуск запускается генератор развертывающего напряжения 2, который выдает напряжение У= =Р(1), изменяющееся по требуемому функци ональному закону. В момент выполнения соотношения (1) в цепи туннельного перехода наблюдается увеличение тока, которое индуктивным путем (например, через трансформатор 3) передается на вход измерителя временных ин тервалов 4, Интервал времени .Т между пусковым импульсом и выходным импульсом трансформатора связан заданной функциональной зависимостью с преобразуемой частотой. Предмет изобретения Преобразователь частоты в интервал времени, основанный на эффекте Джозефсона и со держащий туннельный переход и источник сигнала преобразуемой частоты, отличающийся тем, что, с целью увеличения верхней граничной частоты преобразования и обеспечения возможности преобразования частоты в интер вал времени по заданной функциональной зависимости, в него введены генератор развертывающего напряжения, трансформатор и измеритель временных интервалов, причем на туннельный переход подан сигнал от источни ка сигнала преобразуемой частоты, выходуказанного генератора через первичную обмотку трансформатора подключен к туннель.ному переходу, а к входам измерителя временных интервалов подсоединен выход пуск ге нератора развертывающего напряжения ивторичная обмотка трансформатора.