Устройство для измерения частоты

Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. С 01 К 23/00 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ Изобретение относится к радиотех.нике и может быть использовано в радиоустройствах с селективным преобразователем, частота настройки которого перестраивается с помощью генератора качающейся частоты, напримерв измерителях амплитудно-частотныххарактеристик, панорамных приемниках, анализаторах спектра, частотомерах и т.д,Известны устройства для измерениячастоты, содержащие генератор спектра, смеситель, узкополосный фильтрс детектором, управляемый ключ, счетчик импульсов с цепями сброса и 15блок сравнения мгновенной частотыс эталоном, вход которого соединенсо смесителем, а выход - с электронным ключом 11,Недостатками известного устройства является большое число необходимых гармоник опорной частоты и низкаянадежность при низких скоростях пере-,стройки частоты генератора качающейся частоты (ГКЧ), служащего гетеродином панорамного радиоприемника.Наиболее близкое к предлагаемому;устройство содержит генератор спектра, смеситель, блок сравнения, управ.ляемый ключ, счетчик импульсов, блок 30 сброса, первый сумматор и и формирователей меток 21.Однако это устройство имеет низкую точность измерения.Цель изобретения - повышение точности измерения,Указанная цель достигается тем,что в устройство, содержащее последовательно соединенные генераторспектра и смеситель, последовательно соединенные блок сравнения, вход,которого подключен ко входу смесителя, управляемый ключ и счетчик импульсов, а также блок сброса, выходыкоторого срединены с вторыми входамисчетчика импульсов, первый сумматори и формирователей меток, входы которых подключены к выходу смесителя,.а одна часть выходов формирователейметок соединена с входами первогосумматора, введены последовательно соединенные первый формировательсигнала, триггер, первый дифференцирующий элемент и второй сумматор, последовательно соединенные третийсумматор и второй формирователь сигнала, а также второй дифференцирующий элемент, вход которого подключен к второму выходу триггера, а выход соединен с вторым входом второгосумматора, выход которого подключенк второму входу управляемого ключа,при этом выход второго формирователясигнала соединен с вторым входомтриггера, входы третьего сумматораподключены к другой части выходовформирователей меток, а выход первого сумматора соедийен с выходом первого Формирователя сигнала.На фиг. 1 изображенаструктурнаясхема устройства; на фиг, 2 - осциллограммы, поясняющие его работу. фУстройство для измерения частотысодержит генератор 1 спектра, смеситель 2, блок 3 сравнения, сумматоры 4, 5 и б, управляемый ключ 7,счетчик 8 импульсов, блок 9 сброса, 1формирователи сигналов 10 и 11,триггер 12 дифференцирующие элементы 13, 14 и и формирователей 15,1 б, 17, 18, 19 меток.Устройство работает следующим 2 Ообразом.На вход блоков 2 и 3 подается сигнал с выхода ГКЧ селективного преобразователя (на Фиг, 1 не показаны)на вход ключа 7 - импульс с выходатого же селективного преобразователя в момент его настройки на частотувходного сигнала, на вход блока 9импульс с выхода блока перестройки (на Фиг, 1 не показан) того жеселективного преобразователя на обратном ходе его перестройки. Выходные сигналы снимаются с выходов счетчика 8, При перестройке ГКЧ на выходе формирователей 15, 16, 17, 18и 19 меток появляются частотные метки (фиг, 2 в, г, д, ж, е),выделяемые на выходе смесителя 2 (Фиг. 26)разностной частоты Рр (фиг, 2 а) между перестраиваемой частотой ГКЧ игармониками частоты Г генератора 1 4 Оспектра. Эти частотные метки, разнесенные по частотам, а следовательно, и по времени, проходя через сумматоры 4 и 5 и формирователи 10 и11 сигналов, например ограничители,вызывают поочередное изменение состояний выходов триггера 12 (фиг.2 з,и),Фронт и спад выходных импульсовВВ-триггера 12 монотонны и не зависят ни от скорости изменения частотыГКЧ, ни.от ПЧМ его колебаний, Формапрямоугольных импульсов на выходахтриггера 12 имеет скважность "2", по-этому после дифференцирования спомощью дифференцирующих элементов13 и 14 и суммирования однополярных 55импульсов сумматором б на выходе последнего образуются импульсные частотные метки, разность между которымипочастоте равна Го/2(и). Еслизначение частоты Г выбирается от- доносительно высоким с целью расширениядиапазона рабочих частот устройства,то для исключения возможности("проЛезания" сигналов высокочастотных меток через паразитные емкости, аФормула изобретения Устройство для измерения частоты, содержащее последовательно соединенные генератор спектра и смеситель, последовательно соединенные блок сравнения, вход которого подключен к входу смесителя, управляемый ключ и счетчик импульсов, а также блок сброса, выходы которого соединены с вторыми входами счетчика импульсов, первый сумматор и п формирователей меток, входы которых подключены к выходу смесителя, а, одна часть выходов формирователей меток соединена с входами первого сумматора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,. триггера 12, нарушающего его устойчивую работу, формирователи 10 и 11 сигналов могут быть выполнены, например, в виде последовательно соединенных амплитудного детектора и компаратора с разнесенными порогами срабатывания.Когда частота ГКЧ становится равной частоте эталона блока 3 сравнения, соответствующей начальной частоте диапазона селективного преобразователя, на выходе блока 3 сравнения появляется импульс. Этот импульс открывает предварительно закрытый ключ 7 и разрешает прохождение импульсов с выхода сумматора б на вход счетчика 8, Исходное состояние счетчика 8 предварительно перед началом счета устанавливается с помощью блока 9 сброса импульсом на входе блока 9. Когда перестраиваемый с помощью ГКЧ селективный преобразователь настроится на частоту входного сигнала, на вход устройства поступает импульс, который закрывает ключ 7. При этом поступление импульсов с выхода сумматора б на вход счетчика 8 прекращается, а их число, записанное счетчиком 8 от момента настройки на начальную частоту диапазона до момента настройки на частоту входного сигнала, определяет частоту входного сигнала.Таким образом, положительный эффект (увеличение точности отсчета) достигается за счет поочередного ср батывания триггера 12 от сформированных разнесенных по времени и частоте сигналов частотных меток, фронты и спады выходных импульсов которого не зависят ни от скорости изменения частоты ГКЧ, ни от ПЧМ его колебаний, ни от значения опорной частоты Го. Это позволяет выбирать практически любое значение Го и любое число и Формирователей меток в зависимости от ширины диапазона рабочих частот и от желаемой точности измерения частоты входного сигнала.789857 ПП "Патент Фил с целью повышения точности измерения, в него введены последовательносоединенные первый формировательсигнала, триггер, первый дифференцирующий элемент и второй сумматор,последовательно соединенные третийсумматор и второй формирователь сигнала, а также второй дифференцирующий элемент, вход которого подключен к второму выходу триггера, авыход соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого подключен к второму входу управляемогоключа, при этом выход второго формиВНИИПИ Заказ 9031/4 рователя сигнала соединен с вторымвходом триггера, входы третьего сумматора подключены к другой частивыходов формирователей меток, авыход первого сумматора соединенс входом первого формирователя сигнала. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССВ Р 471550, кл. С 01 В 23/10, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР Р 563645, кл,.С 01 В 23/10, 1976, Тираж 1019 ПодписноеУжгород, ул. Проектная, 4