Устройство для измерения частоты сигналов

Сомз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 01.11.7 вт. саид.ву М 4826 21) 2072889/18-2 ф 1) М, Кл. 501 9 23/ присоединением иосударственный ноинт Сооото Мнннотроо ССС оо делам иэобратони и открытий) УСТРОЙСТ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ СИГНАЛОВ Иэобрете диотехники ив измерител р уройствах.Известны частотомеры, содержащиесчетчики формирователь временных интервалов, дешифратор, триггеры я ключи 1.Однако точлость измерения импульсныхсигналов ими недостаточна,Наиболее близким к предлагаемому яляется частотомер по авт, св.%4826содержащий формирователь импульсов,счетчики, формирователь временного интервала, опорный генератор, триггер.яключи. Высокое быстродействие этого тчастотомера достигнуто за счет измерения целого числа периодов вхоцного сигнала с помощью грубого счетчика я яэмерения неполной части периода с помощьюпрецизионного счетчика. При этом началд мерного интервала синхрониэуется входным сигналом.Недостаткам укаэанного устройстваявляется то, что при измерении частотызаполнения импульсных сигналов возмом в 1 О92,пульсов под-. а выход чео счетчяка а 4 соеди временное через ключ счетчика 7,ние относится к области ра может быть использовано ьнык вдиотехнических ст 08.78.Бюллетень 30 ня описания 03,07,78 на большая ошибка, если мерный интервал полностью не вписывается в измеряемый импульс,Цель изобретения состоит в повышении точности измерения частоты заполнения импульсных сигналов,Это достигается благодаря введениюв предлагаемый цифровой частотомер дополнительной цепи си;.хрониэации мерногоинтервала, состоящей из последовательносоединенных цетектора и. усилителя-ограничителя, подключенной к входу частотомера, причем выход усилителя-ограничителя подключен одновременнок входамо триггера управления, первого ключа иформирователя мерного интервала,На чертеже представлена структурнаясхема частотомера. Вход формирователя 1 им 20 клтбчен к входу частотомера,рез ключ 2 - к входу грубог 3. Выход опорного генератор. нен с входом формирователя го интервала (фВИ), а гакж 25 16 - с входом прецизионногоцепь сброса которого подключена к выходу ключа 2. Выход ФВИ соединен с входом установки нуля триггера 8 управления, вход установки единицы которогоподключен к выходу ключа 2. Выход триггера соединен с управляющим входом клю 5ча 6 и цепями сброса ФВИ 5 н счетчика3.Последовательно соединенные детектор 9 и усилитель-ограничитель 10 включены между входом частотомера и входом установки нуля триггера. Выход усилителя-ограничнтеля соединен также с. управляющим входом ключа 2 и с цепью, блокировки фВИ, Детектор 9 может бытьлибо амплитудным - при приеме импульсных сигналов, либо частотным - при воздействии частотно-м нипулированных сиг-,налов,Частотомер работаетследующим образом, 20При воздействии на вход гармонического напряжения формирователь 1 формирует последовательность коротких импульсов, поступающих на вход ключа 2. С помощью ФВИ 5 .На вход которого поступает калиброванное по частоте напряжениес выхода опорного генератора 4, формируется мерный интервал. Импульс с выхода ФВИ открывает ключ 2, сигнальныеимпульсы поступают на вход установкиединицы триггера 8 и первый сигнальныйимпульс опрокидывает этот триггер.Передним фронтом выходного импульса триггера ФВИ 5 устанавливается висходное состояние, т, е, начало мерно- З 5го интервала совпадает с сигнальным импульсом. Одновременно устанавливаетсяв нулевое состояние грубый счетчик 3.Сигнальные импульсы с выхода ключа 2в течение верного интервала регистрнруются счетчиком 3, По окончании мерногоинтервала триггер 8 устанавливается висходное состояние.Таким образом, выходной импульстриггера 8 по длительности точно равен 45мерному интервалу. Этот импульс открывает ключ 6 и напряжение опорного генератора 4 поступает на прецизионныйсчетчик 7.-Частота опорного напряженияна входе счетчика 7 в 10 раэ превышает частоту сигнала, Число 10 харакЭтеризует степень повышения точности отсчета, причем 5 - число декад в прецизионном счетчике. Каждым сигнальнымимпульсом счетчик 7 сбрасывается в нулевое состояние, После сброса последнимн мерном интервале сигнальным импульсом счетчик заполняется частично, приэтом его показания пропорциональны длительности неполной части периода сигнала, оказавшейся в мерном интервале.Поскольку ключ 6 закрывается по окончании мерного интервала, дробная частьпериода оказывается зафиксированной прецизионным счетчиком 7. Счетчик регистрирует, какая часть от полного периодасигнала попала в мерный интервал, т, е.Ядекад прецизионного счетчика уточняют значение частоты, измеренное счетчиком 3,При воздействии на вход частотомеравысокочастотных (ВЧ) импульсов с помощью детектора 9 выделяется огибающая этих импульсов, а усилитель-ограничитель 10 формирует управляющие импульсы, В паузах между импульсами сигналом с выхода усилителя-ограничителяблокируется работа ФВИ 5 и запираетсяключ 2, Передним фронтом видеоимпуль-са триггер 8 устанавливается в нулевоеостояние, а затем первым сигнальнымимпульсом, прошедшим через ключ 2, устанавливается в единичное состояние.При таком перебросе, ак было указано выше, производится установка ФВИ5 и счетчика 3 в начальное состояние,т. е, начало мерного интервала дополничтельно синхронизируется огибающей вход,ного сигнала. Если в течение ВЧ импульса укладывается несколько мерных интервалов, измерение проходит так же, какпрн воздействии гармонического напряжения. Если ВЧ импульс заканчивается намерном интеГвале, .то часть мерного интервала попадает на паузу между ВЧ импульсами. В этом случае ложный отсчетисключается следующим образом. В пауэе между ВЧ импульсами работа ФВИ 5блокируется, а передним фронтом видеоимпульса с появлением следующего ВЧимпульса триггер 8 сбрасывает все показания, устанавливая ФВИ и счетчик3 в начальные состояния,Регистрация результата производитсязадним фронтом импульса с выхода ФВИ,Частотомер позволяет определить частоту заполнения импульсных сигналов вовремя одного импульса с заданной точностью. Может быть измерена также частота нажатия или "отжатия" частотноманипулированного сигнала. В этом слу-чае в качестве детектора 9 используется частотный детектор.Предложенный частотомер может . использоваться вместо сложного и громоздкого комплекса аппаратуры.ф ормула изобретенияУстройство для измерения частотысигналов по авт, св, Мо 482692, о тТираж 1132 арственного комитпо делам изобре а, Ж, Раушск даказ 4499/41 ЦНИИПИ Госу Подписноета Совета Министрений и открытийя набд. 4/5 113035, М филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 л и ч а ю ш е е с я тем, что, сцелью .повышения точности измерения частотызаполнения импульсных сигналов, в неговведена дополнительная цепь синхронизации мерного интервала, состоящая изпоследовательно соединенных детектораи усилителя-ограничителя, подключеннаяк входу частотомера, причем выход усилителя-ограничителя подключен одновременно к входам триггера управления,первого ключа и формирователя мерногоинтервала. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;51. Богдаров В. В. и др. Цифровыеэлектроизмери тельные приборы. М., Энергия, 1972, с.74-76.