Генератор-калибратор временных интервалов

(54) ГЕНЕРА ИНТЕРВАЛОВ (57) Изобр ной техник но для пре ки импульс 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ тАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники(56) жилин Н.С., Субботин Л.С., Сидоров 1 О.К, фазовые методы и устройства формирования коротких интервалов времени, - Техника средств связи. Сер. Радиоизмерительная техника, вып, 1(40), 1982, с, 62-67.Авторское свидетельство СССР У 911397, кл, Н 03 К 3/84, 1980. ение относится к импульс- и может быть использовазионной временной задержпри создании точных ав" томатизированных времязадающих и измерительных систем. Целью изобретения. является повышение точности. Для этого в генератор-калибратор временных интервалов дополнительно введены преобразователь 15 фаза-код, содержащий формирователи 16 и 17, элементы 18 и 19 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик 21, триггер 22, компаратор 23 и два элемента ИЛИ 24 и 25. Кроме того, устройство содержит опорный генератор 1, управляемые делители 2 и 3 частоты, фазовые детекторы 4 и 5, смесители 6 и 7, подстраиваемые генераторы 8 и 9, формирователи 10 и 11 импульсов, коммутатор 12, сЖ реверсиввмй счетчик 13 и цифровой индикатор 14, Преобразователь 15 преобразует фазовый сдвиг выходных сигиалов смесителей в цифровой коц. Пре- С образование происходит по алгоритму фазовый сдвиг - временной интервал - число импульсов - цифровой код.13670 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованодля прецизионной задержки импульсови при создании точных автоматизированных времязадающих и измерительныхсистем.Цель изобретения - повышение точности,На чертеже приведена структурная 10схема генератора-калибратора временных интервалов.Устройство содержит опорный генератор 1, управляемые делители 2, 3частоты, фазовые детекторы 4, 5, сме Гсители 6, 7, подстраиваемые генераторы 8, 9, формирователи 10, 11 импульсов, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13, цифровой индикатор 14, преобразователь 15 фаза - код, включающий 20формирователи 16, 17, элементы совпадений 18, 19, времязадающий блок 20,счетчик 21, триггер 22, компаратор 23,элементы ИЛИ 24, 25.Выход опорного генератора 1 подключен к синхровходам делителей 2, 3и первым входам смесителей 6, 7, выходы которых подключены к первым входам фазовых детекторов 4, 5, вторыевходы которых подключены к выходамсоответствующих делителей 2, 3, а выходы фазовых детекторов 4, 5 соединены с управляющими входами подстраиваемых генераторов 8, 9, выход генератора 8 подключен к второму входу 35смесителя 6 непосредственно и черезформирователь 10 к первому выходуустройства, выход генератора 9 подключен к второму входу смесителя 7непосредственно и через Формирователь 11 - к второму выходу устройства, выходы коммутатора 12 подключенык соответствующим входам счетчика 13,выходы которого соединены с входамииндикатора 14, первый и второй входы 45преобразователя 15 соединены соответственно с выходами смесителей 6, 7,а третий вход преобразователя 15 -с выходом генератора 1, информационные выходы преобразователя 15 подключены к первой группе входов компаратора 23, управляющий вхоД которогосоединен с выходом преобразователя 15,а вторая группа входов компаратора 23 - с выходами счетчика 13, выхо. ды компаратора 23 подключены соответственно к первым входам элементовИЛИ 24, 25, выходы которых соединены.соответственно с управляющими входа 672ми делителей 2, 3, а вторые входы элементов 24, 25 подключены к выходам коммутатора 12.Структура преобразователя 13 фазакод может быть реализована, например, следующим образом, входы преобразователя 15 через Формирователи 16, 17 подключены к входам триггера 22, выход которого через элементы 18, 19 совпадений соединен с входом счетчика 2 1, выходы которого являются информационными выходами преобразователя 15, третий (тактовый) вход преобразователя соединен с вторым входом элемента 18 и входом времязадающего блока 20, первый выход которого соединен с вторым. входом элемента 19, а второй выход блока 20 подключен к второму входу счетчика 21 и одновременно является тактовым выходом преобразователя 15.Устройство работает следующим образом. Генератор 1, коммутатор 12 и делители 2, 3 представляют собой низкочастотный калибратор фазы с дискретной регулировкой фазового сдвигана выходах делителей 2, 3 путем исключения на их входах одиночных опорных импульсов генератора 1 с помощьюкоммутатора 12. Величина дискретафазы -+ ц и значение заданного фазодвого и определяются как=2 Н/Иа - фр =и ц = + 2 п 7/Б,где М - коэффициент деления в блоках 2, 3;и в ,целое число исключенных оди 1 ночных импульсов.Сигналы калибратора фазы поступают на входы фазовых детекторов 4, 5двухканальной системы фазовой автоподстройки частоты (фАПЧ) по вторичным биениям, которая образована блоками 1,2,4,6,8,10, составляющими первый канал, и блоками 1, 3, 5, 7, 9,11 (второй канал). Система ФАПЧ переносит заданный фазовый сдвиг на сигналы высокочастотных подстраиваемыхгенераторов 8, 9, имеющих одинаковуючастоту Е 9,999 1" 1/ Угде Е, - значение опорной частоты генератора 1,а знак суммирования или вычитания определяется алгоритмом преобразованиячастоты в системе фАПЧ. При этом на67 4 3 13670 входах формирователей 10, 11 задается дискретный временной сдвигР Т 9,9 иТв.чД 1был 2 Я фИ5 10 Формула изобретенияГенератор-калибратор временных 1 г интервалов, содержащий опорный генератор, выход которого подключен ксинхровходам первого и второго управляемых делителей частоты и первымвходам первого и второго смесителей,выходы которых соединены с первымивходами соответственно первого и второго фазовых детекторов, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих управляемых делителей час тоты, а выходы - к управляющим входам соответственно первого и второгоподстраиваемых генераторов, выход первого подстраиваемого генератора подключен непосредственно к второму вхоЗ 0 ду первого смесителя и через первыйформирователь импульсов - к первомувыходу устройства, выход второго подстраиваемого генератора подключен .непосредственно к второму входу второго смесителя и через второйформирователь импульсов - к второмувыходу устройства, цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения точности, внего введены преобразователь фаза -код и компаратор, причем выход первого смесителя подключен к первомувходу преобразователя фаза - код,второй вход которого соединен с выходом второго смесителя, а третий входподключен к выходу опорного генератора, информационные выходы преобразователя фаза - код подключены к первой группе входов компаратора, управляющий вход которого соединен с выхо 50 55 первого и второго управляемых делите"лей частоты подключены к первому ивторому выходам компаратора соответственно. где Т, 9 =1/18- период сигнала генераторов 8, 9,. Диапазон временных сдвигов равенпериоду Т 8 , а дискрет регулирования временного сдвига соответствуетЙ Ч и равен Т 8 9Коррекция дрейфа установленноговременного сдвига выходных сигналовформирователей 10, 11 осуществляетсяследующим образом. Преобразователь 15фаза-код преобразует фазовый сдвигвыходных сигналов смесителей 6, 7 вцифровой код В, соответствующий кодуА заданного номинала временного сдвига, который записан в цифровом индикаторе 14 с помощью коммутатора 12и счетчика 13. Заданный код А и измеренный код В сравниваются в компараторе 23 при поступлении на его входтактирующего импульса от преобразователя 15В исходном состоянии А =В,поэтому выходные сигналы компаратора 2 равны нулю. При появлении аналогового дрейфа каналов ФАПЧ код В будет отличаться от кода А, поэтомув случае АВ тактирующий единичныйимпульс на выходе преобразователя 15будет появляться на одном выходе компаратора 22, а при Б)А - на другом.Эти импульсы затем через элементыИЗЫДИ 24, 25 поступают на входы управления делителей 2, 3 и производятпоследовательную дискретную коррекцию дрейфа до наступления равенствакодов А=В на входах ко.;паратора 23,которое и поддерживается в дальнейшем.Преобразование фаза - код В происходит по алгоритму фазовый сдвиг -временной интервал - число импульсовцифровой код, Для этого из сигналовпромежуточной частоты смесителей 6,7 в формирователях 16, 17 в моментыперехода через нуль формируются короткив импульсы, запускающие триггер 22 в старт-стопном режиме. Выходные импульсы триггера 22, длительность которых пропорциональнаизмеряемому фазовому сдвигу, проходят через элемент 18, заполняясь импульсами генератора 1. Элемент 19пропускает с выхода элемента 18 навход счетчика 21 определенное число пачек импульсов в течение времениусреднения, заданного блоком 20. Счетчик 21 подсчитывает усредненное число импульсов в пачке, соответствующее измеряемому сдвигу фаз, и выдает результат измерения в требуемом цифровом коде В. Синхронизация работы счетчика 21 и компаратора 23 осуществляется тактовым импульсом блока 20. дом преобразователя фаза - код, авторая группа входов - с шинами кодавременного сдвига, входами цифровогоиндикатора и информационными входамипервого делителя, управляющие входы