Компаратор близких частот

Ф гТЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИС ГИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 158 ААНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕТЕЛ ЬСТВУ КОМУ ельство СССР23/00. 1972.ельство СССР23/00, 1976,ЛИЗКИХ ЧАСТОТ осится к электрорадинике и может быть внения с большой точстабильных генератоения . - повышение при одновременном 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(21) 4344523/24-21(57) Изобретение отноизмерительной техиспользовано для сраностью частот высокоров, Цель изобретточности измерения(51)5 Н 03 0 13/00, 6 01 Й 23 снижении требований на точность настройки узлов. Устройство содержит делители 1 - 5 частоты, смесители 6, 7, умножители 8, 9 частоты, формирователь 10 счетных импульсов. счетный блок 11. В режиме самоконтроля на обе входные шины 12, 13 подается сигнал опорной частоты, в счетном блоке 11 получается число йо. Затем на шину 12 подается контролируемая частота, в счетном блоке 11 получается число й. Разность входных частот Ь 1 определяется исходя из разности Л М = й - йо. Применение делителей 2 - 5 с дробными коэффициентами деления частоты, удовлетворяющими определенным условиям, позволяет снизить требования к фильтрам на выходах смесителей, 1 ил, 1584072Изобретение относится к электрорадиоизмерительной технике и предназначено для сличения с большой точностью частот высокостабильных источников частоты и измерение их относительной нестабильности. Цель изобретения - повышение точности измерения при одновременном снижении требований на точность настройкиузлов.На чертеже показана структурная схема компаратора,Компаратор содержит с первого по пятый делители 1 - 5 частоты, первый 6 ивторой 7 смесители, первый 8 и второй 9умножители частоты, формирователь 10счетных импульсов, счетный блок 11, шину12 сигнала контролируемой частоты, шину13 сигнала опорной частоты, выходную шину 14.Шина 12 через четвертый делитель 4соединена с первым входом первого смесителя 6, второй и третий входы которого соединены с выходами соответственно второго2 и пятого 5 делителей, входы последнихсоединены с шиной 13, входом третьего делителя 3 и, через второй умножитель 9 иформирователь 10 - со счетным входомсчетного блока 11, выход которого соединенс выходной шиной 14. Выход первого смесителя б через первый умножитель 8, второйсмеситель 7, первый делитель 1 соединен свходом счетного блока 11, Второй вход второго смесителя 7 соединен с выходом третьего делителя 3.Первый делитель 1 имеет коэффициентделения частоты п 1. Второй, третий, четвертый и пятый делители 2 - 5 имеют дробныекоэффициенты деления частоты п 2/гп 2,пз/щз, п 4/гп 4, п 5/п 15 соответственно, Первый 8 и второй 9 умножители имеюткоэффициенты умножения частоты К 8, Кэ соответственно,Компаратор работает следующим образом:Гармонические сигналы опорной 1 о исличаемой 1 х = 1 о+ Дчастот поСтупают наделители 2 и 4 с дробными коэффициентамиделения соответственно п 2/гп 2 и п 4/гп 4, Сигнал опорной частоты поступает также наделители 3 и 5 частот с дробными коэффициентами деления соответственно пз/п 1 з ип 5/гп 5, на последовательно соединенныеумножитель 9 и формирователь 10.Вначале для упрощения полагают, чтоЖ= 0(1 х = 1 о), Выходные сигналы с делителей 2, 4 и 5 поступают на смеситель, навыходе которого формируется сигнал с частОтой Г 1: Коэффициенты гп 4, гп 2, п 4, п 2 подбираются, исходя из условий5гп 4 п 2 - гп 2 п 4 = 1 и Я 4 - п 4=11 П 2 п 2 = 1 В этом случае10Г 1 --- о1 гп 5Коэффициенты гп 4 и п 5 подбираются, исходя из условияТогда выражение для Г 1 принимает вид201Г 1 =- оП 4 П 2 П 5Сигнал частоты Г 1 поступает на умножитель 8, имеющий коэффициент Ка умножения (значение Кв целесообразно принимать в пределах от 10 до 20). С выхода умножителя 8 сигнал частотой Ка Г 1 поступает на смеситель 7, на второй вход которого подается сигнал частотой п 1 з/пз 1 о с делителя 3, На выходе смесителя 7 формируется сигнал частотойгпзКа гп 335 Го - . КВГ 1 - . - то -- ) опз П 4 П 2 П 5 ПЗКоэффициенты п 1 з и пз подбираются, исходя из условия40Кзпз - пъзп 4 п 2 п 5) = 1 Выражение для Го принимает вид Г1оП 4 П 2 ПЗП 5Сигнал Го является выходным сигналом второго смесителя 7 в режиме самоконтроля (при Д 1 = О), когда на оба входа компаратора поступает сигнал опорной частоты Фо.При Д 1О (в режиме измерения частоты Гх сигнала на выходе второго смесителя 7 равна1584072 компараторе частот используется умножител ь частоты с меньшим коэффициентом умножения, чем в известном, что позволяет уменьшить уровень параэитных флуктуаций, возникающих в компараторе. 15 сч=К 9 то Показания счетного блока 11 зависят от разности сличаемых частот, Эта зависимость определяется выражением Ео ПП 1 сцт тт то г, щ Мойхр)где то= п 1/Ро; тх = п 1/Г, Лт=тх - то;П Ип 2 - п 2 П 4 = 1;П 5 - п 4 п 2035 =1;КВПЗ ГПЗП 4 П 2 П 5 ( =1,где Кя - коэффициент умножения частотыпервого умножителя частоты. Составитель А,СмирновТехред М,Моргентал Корректор И.Муска Редактор М.Бланар Заказ 2262 Тираж 653 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 где знак плюс будет в случае, еси Л 1 не менгет знак при прохождении смег,", елей или меняет четное число раэ, а = щ 4/п 4 Кв - общий коэффициент умножения разности сличаемых частот. Сигнал Гх поступает 5 на делитель 1, где делится в п 1 раз для получения интервалов времени измерения тх = п 1/Ех, равных стандартным (1 с, 10 с, 100 с и т.д.).Сигнал с выхода делителя 1 поступает 10 на счетный блок 11, работающий в режиме измерения периода. На счетный блок 11 с формирователя 10 поступает также сигнал частотой Мо. й - показания счетного блока в режимесамоконтроля (при Л 1 =0) соот ветственно;ЛМ =и.-мо.Знак в выражении (2) ставится противоположный знаку слагаемого в выражении (1).35Использование компаратора по описанной схеме позволяет снизить погрешность измерения разности частот и исключить ее зависимость от разности сличаемых частот. Максимальная величина разности сличаемых частот определяется полосой пропускания фильтра на выходе второго смесителя 7.По сравнению с известным в предлагаемом компараторе частот существенно упрощается настройка, так как нет 15 необходимости в узкополосных кварцевых фильтрах на выходах смесителей. Исключение этих фильтров позволяет также снизить погрешность, обусловленную изменением температуры. Кроме того, в предлагаемом Формула изобретения Компаратор близких частот, содержащий последовательно соединенные первый смеситель, первый умножитель частоты, второй смеситель, первый делитель частоты и счетный блок, последовательно соединенные второй умножитель частоты и формирователь счетных импульсов, выход которого соединен со счетным входом счетного блока, а также второй и третий делители частоты, причем вход третьего делителя частоты соединен с шиной сигнала опорной частотыи входом второго умножителя частоты, а выход - с вторым входом второго смесителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности сравнения при одновременном снижении требований на точность настройки узлов, в него введены четвертый и пятый делители частоты, причем вход четвертого делителя частоты соединен с шиной сигнала контролируемой частоты, выход - с первым входом первого смесителя, второй вход которого соединен с выходом второго делителя частоты, вход которого соединен с шиной сигнала опорной частоты и входом пятого делителя частоты, выход которого соединен с третьим входом первого смесителя частоты, при этом второй, третий, четвертый и пятый делители частоты выполнены с дробным коэффициентом деления п 2/щ 2, пэlаэ, и 4/а 4, пь/еб соответственно, где п 2, пз, п 4, пь, в 2, щз, гп 4, ви - целые числа, удовлетворяющие условиям