Цифровой измеритель скважности прямоугольных импульсов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оц 705365 Сфвэ Советских Сфциалистических Республик(22) Заявлено 1312,77(2 ) 2553321/18-21с присоединением залвки %в 0 01 В 23/02 1 осударствеииый омитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621,317. ,7 (088.8) Дата опубликованил описанил 27,1229,(72) Автор изобретения С. С. Катушонок,Белорусский ордена Трудового Красного Знамени(71) ЗаяВИтЕЛЬ государственный университет им.в, И. Ленина(54) ЦИФРОВОЙ, ИЗМЕРИТЕЛЬ СКВАЖНОСТИ ПРЯМОУГОЛЬНЫХИМПУЛЬСОВ 1Изобретение относится к областиэлектроизмерительной техники и можетбыть использовано для измерений скваж.ности прямоугольных импульсов с" отсчетом результата непосредстэенно вединицах скважности в широком диапазоне длительностей импульсов исследуемой последовательности.Известен электронно-счетный частотомер, содержащий делитель частоты,селектор, Формирователь высокой частоты, блок счетных декад, генераторметок времени 1)Однако этот частотомер имеетнизкую точность измерения при измерениях в уаироком диапазоне длительностей исследуемых импульсов,Известен также цифровой измеритель скважности прямоугольных импульсов с отсчетом результата непосред".ственнб в единицах скважньсти, содержащий генератор импульсов эталонной частоты, первый и второй ключи,делитель частоты следованияимпульсов 25триггер и счетчик импульсов 21.Однако этот измеритель в широкомдиапазоне длительностей исследуемыхимпульсов не может обеспечить достаточно высокой точности измерения, так 2как для обеспечения высокой точности измерения необходимо,. чтобы количестно пачек импульсов, поступившихза время измерения на вход делителячастоты, было достаточно велико,Целью изобретения является повыШение точности измерения.Для этого в цифровой измерительскважности прямоугольных импульсов,.содержащий генератор эталонной частоты, счетчик импульсов и последовательно соединенные в кольцо первый ключ,делитель частоты, триггер и второйключ, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, введены делитель частоты с управляеьым коэффици-;ентом деления и блокизмерения длительности импульсов, вход которого .соединен с вторым входом первого ключа, первый. выход - подключен к второму входу триггера, а,остальныевыходы - соединены с входами делителя частоты с управляемым коэффициентом деления, через который выход генератора эталонной частоты подключенк второму входу второго ключа.Структурная электрическая схемацифровогоизмерителя,.скважности показана на чертеже ,Устройство содержит генератор эталонной частоты 1, делитель 2 частоты,с"управляемым коэффициентом деления,ключ 3, счетчик импульсов 4, ключ 5,делитель частоты б, триггер 7, блокизмерения длительности импульсов 8,сбстоящий из элемента заполнения импульсов тактовой частоты 9, предварительного счетчика 10 и выходногосчетчика 11,Устройство работает следующим образом.По сигналу пуск начинаетсяпервый этап измерения, на которомэлемент 9 осуществляет заполнениетактовой частотой импульса исследуемой последовательности, Э результатеэтого процесса на предварительныйсчетчик 10 постуПит пачка имПульсов.Количество импульсов в в этой пачкебудет равнот=т Г 20Объем првдварительиого счетчика10 должен составлять Р двоичных разря-;дов, и выбирается в зависимости отзаданного минимального значения длительности исследуемых импульсов"ю 1 и. 25Переполнение этого счетчика 10 долж-но произойти при превышении длительности исследуемых импульсов С значения СЫи в два раза, то естьР: ГЕо,(;)2 + 1. ЗОПо каждому переполнейию предварительногб счетчика 10 на выходной счетчик 11 поступает импульс, и к концу первого этапа измерения на выходной )5 счетчик поступит 1 импульсов, Причембудет равно целой части отношения длительности исследуемых импульсов к заданному минимальному значению длительности исследуемых импульсов д 0 Оюи, то естьеф)с = еп 11 ге -вйТаким образом, к концу, первого этапа измерения йа выходном счетчике 11 будет записан двоичный код М рав ный целой частиотношения Г/Г, Разрядность К выходного счетчика 11 и управляемого делителя частоты 2 должна быть не меньше динамического диапазона длительностей исследуемых импульсов. ф; асьВАСК Чс Н 1 Нгдето- заданное максимальное значение длительности исследуемых импуль сов. В;противном случае может произоФ ти переполнение счетчика 11, что приведет к искажению результата измерения:Так как выходы триггеров счетчика 6011 подключены к управляющим шинам уп" равляемого делителя частоты 2, то коэффициент деления управляемого дели. теля во время измерения скважности буцет равен 1 с,. . 65 По окончании первого этапа измерения свыхода элемента 9 поступает импульс на триггер 7, и начинается второй этап непосредственного измерения скважности Я. Триггер 7 открывает ключ 3, на его выходе появляются импульсы с частотой повторения Уо/ , Эти импульсы поступают на счетф чик импульсов 4 и на вход ключа 5. На управляющий вход ключа 5 поступают исследуемые прямоугольные импульсы. На выходе ключа 5 возникают пачки импульсов с длительностью й и с периодом повторения Т. Число импульсов в каждой пачке будет равнои = -оИмпульсы с выхода ключа 5 поступают через делитель б с коэффициентомделения Б на триггер 7, На выходе делителя б возникает импульс после поступления наего вхОд Н импульсов. Этим импульсом триггер 7 возвращается в исходное состояние, ключ 3 закрывается, импульсы свыхода управляемого делителя частоты 2 прекращают поступать на счетчик 4 и ключ 5, и измерение заканчивается. Число импульсов,поступивших на счетчик 4 за время измерения, будет равнооНо. .иььЬрсемя измерения скважностинж равно времени, в течениекоторого открыт ключ 3. В свою очередь, это время равно промежутку времени, в течение которого на вход делителя б поступит Ю импульсов. Таким образом- = )с - .Й нтизбХСледовательно, число импульсов Бпоступивших на счетчик 4 за времяизмерения, составитс Ц,)о 1 ИЪМто есть скважность равнаТ МО 2С . 8К концу второго этапа измеренияв счетчике 11 будет храниться информация о длительности исследуемых импульсов , а в счетчике 4 - информация о скважности исследуемой последовательности ЯТаким образом; за счет автоматического переключения с помощью управляемого делителя частоты эталонного ге-нератора в соответствии с длительностью исследуемых импульсов количество пачек импульсов, поступающих на.вход делителя 6, может изменяться вовсем диапазоне длительностей исследуемых импульсов не более, чем в два раза, то есть с точностью до дискретности установки коэффициента пересчета управляемого делителя частоты 2. Причем диапазон длительностей может705365 20 формула изобретения Составитель В. Степановактор Л. Гельфман Техредм. Келемеш Корректор М. Пожо Подписносеомнтета СССРоткрытийкая набД 4/ каз 8021/48 Тираж 1073 ЦНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ра5 Патент, г. ужгород, ул. Проектна филиал ПП быть как угодно широк и определяется только разрядностью счетчика 11 и диапазоном коэффициента пересчета управляемого делителя частоты 2Максимальная инструментальная погрешность измерения скважности во всем . 5 диапазоне длительностей исследуемых импульсов нри этом будет состаВлять20авах соф ейски будет определяться временем измере ния, так как онопропорционально коэф фициенту пересчета В делителя частоты, нижней границей диапазона длительностей исследуемыхимпульсовСдн и быстродействием применяемых в уст ройстве элементов, то есть максимально допустимик значением Е сЦифровой измеритель скважностипрямоугольных импульсов, содержащийгенератор эталонной частоты, счетчик импульсов и последовательно соединенные в кольцо первый ключ, делитель частоты, триггер и второй ключ, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены делитель частоты с управляемым коэффициентом деления и блок измерения длительности импульсов, вход которого соединен с вторым входом первого ключа, первый выход - подключен к второму входу триггера, а остальные выходы - соединены с входами делителя частоты с управляемым коэффициентом деления, через который выход генератора эталонной частоты подключен к второму входу второго ключа.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1, Частотомер электронно-счетный 43-34 А. Техническое описание и инструкция по эксплуатации.2. Авторское свндетельство СССР 9 37 б 728, кл. О 01 В 23/02, 1973.