Импульсный преобразователь

(22) Заявлено 22;12.80 (21)с присоединением заявки РВ 2205 5)М. Кл. Н 03 К 1304 Р 10/О Рмуаарстееиыб кем 23) Приор сери взфбретеи вубликовано 23,07,82. Ьктллетень,йв 27в етрытн ата опубликования описания 23,07.82Л 1) Заявитель равнения итут автоматизирован и радиоэлектроники) ИМПУЛЬСНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ одизмери- пользоИэобельной о для решн остивждом квя пог 2 ние относится к радионике и может быть исрецезионного задания и иэотких временных интервало Известен датчик временных интервалов, содержащий два кольца импульснофаэовой автоподстройки частоты (ИфАПЧ), каждое из которых состоит из последовательно соединенных импульсно-фазового детектора, запоминающего устройства, подстраиввемого генератора и формирующего устройства, выход которого соединен с входом импульсно-фазового детектора, причем вторые входы импульсно-фазовых детекторов обьединены между собой с выходом генератора высокой частоты. В одном иэ колец импульсно-фвэовой подстройки частоты введен регулируемый источник калиброванного постоянного напряжения, позволяющий упростить датчик и уменьшить погрешность задания временного интервала 13 Недостатком такого устройства является наличие множества опорных и пстраиввемых генераторов.Наиболее близким по технической сущности является генератор временных интерввлов, содержащий два канала,опорный генератор, два делителя частоты,два формирователя импульсов, фазовыйдетектор, смеситель и подс трииввемыйгенератор Г 21Основная погрешность аС этого устройства находится из выражения,аС,мЧ,+,где й Ч - относительная погрешнос гьрегулировки фазы;4.1,Ъ- относительные логпреобразования в кканале с кольцом фАПЧ.Случ йная реднеквадрвтичесадания интервала временире формуле3 94598 где 4 и Ьц - случайные погрешностиза счет собственных шумов и нестабильностейопорных генераторовнизкой и высокой частоты;О б 1 - случайные погрешностиза счет собственных шу. мов каналов преобразования частоты с фАПЧ, 10 Наличие в каналах детерминированных помех еше более увеличивает эту погрешность,Таким образом, недостатком этого известного устройства является ограниченная точность задания временных интервалов в связи с наличием большого количества источников погрешности.Цель изобретения - повышение точности преобразования.20Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее опорныйгенератор, выход которого подключен квходам первого и второго делителей частоты и первого формирователя импульсов,выход второго делителя частоты подключен к первому входу фазового детектора,выход которого через подстраиваемыйгенератор подключен к входу второгоформирователя и первому входу смесителя, выход которого соединен с вторымвходом фазового детектора, выходы формирователей импульсов являются выходамипреобразователя, введены соединенныепоследовательно формирователь гармоник35и узкополосный фильтр, выход которогоподключен к второму входу смесителя,а первый и второй входы формирователягармоник подключены соответственно квыходу опорного генератора и к выходу0первого делителя частоты. На фиг. 1 представлена блок-схемаимпульсного преобразователя; на фиг.2 -спектр на выходе формирователя гар 45моник.Преобразователь содержит опорныйгенератор 1 импульсов, делители 2 и 3частоты, формирователь 4 гармоник, узкополосный фильтр 5, фазовый детектор 6,смеситель 7, подстраиваемый генератор8 (блоки 6-8 образуют кольцо системыФАПЧ, формирователи 9 и 10 импульсов,Выходы формирователей импульсовявляются выходами всего устройства, аг,регулировка временного сдвига производится подачей одиночных импульсов науправляющий вход второго делителя частоты,4Устройство работает следующим образом,Импульсы опорного генератора 1 счастотой следования , поступают навходы делителей 2 и 3, и формирователей4 и 9, при этом на второй вход формирователя 4 подаются короткие импульсыс выхода делителя 2, имеющие частотуследования К Е /И, где М - коэффициентделения делителей 2 и 3.На выходе формирователя 4 гармоникобразуется последовательность прямоугольных импульсов, следующих со скважностью.делителя 2 частоты и частотой Е,в которой отсутствует каждый М -ый импульс. Спектр такой последовательностисостоит из сплошного ряда гармоникчастоты Х (фиг. 2),равноотстоящих друготдруга на величину 1;1 и мало отличаюшихся друг от друга по максимальномузначению сигнала. На выходе узкополосового фильтра 5 выделяется (Н -1)-я гармоника, сдвинутая по частоте относительно Е на величину К, которая затемпоступает на вход смесителя 7 системыФАПЧ, на другой вход которого подаетсясигнал подстраиваемого генератора 8, ана выходе образуется сигнал промежуточной частоты, близкой к . Полученный сигнал на выход смесителя 7 сравнивается по фазе с выходным сигналомделителя 3, имеющим также частоту 1,с помощью фазового детектора 6, выходной сигнал которого подстраивает частоту генератора 8 до наступления режима синхронизма в кольце ФАПЧ, приэтом частота генератора 8 становитсяравнойа промежуточная частота -В состоянии синхронизма любыеизменения фазы выходного сигнала делителя 3 частоты отслеживаются системой ФАПЧ и с высокой точностью переносятся на выходной сигнал подстраиваемого генератора 8. Одиночный импульс,подаваемый на управляющий вход второго делителя 3 частоты, осуществляетдискретное калиброванное приращениефазы на величину 1 Л/Й, при этом выходные импульсы формирователя 10 задерживаются относительно опорных импульсовформирователя 9 на соответствующееприращение временного сдвига, равноеТlМ, где Т - период следования выходных импульсов,Основная погрешность устройства записывается так:дГ= ьЧ+ьгде Ч - относительная погрешность задания фазы по низкой частоте;5 9459 М 6Ю - относительная погрешность пере- ф о р м у л в и з о б р е т е н и яноса фазы нв частоту подстраиваемого генератора. Импульсный преобразователь, содерСлучайная погрешность временного щий опорный генератор, выходкоторог сдвига имеет вид: подключен к входам пе вого и вто ого Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР537324, кл. Н 03 К 13/20, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР474785, кл. 6 04 Р 10/04, 1973, где 6 - случайная погрешность звсчет шумов опорного генера тора;- случайная погрешность за счетсобственных шумов системы фАПЧ.Использование в предлагаемом уст ройстве кварцевого подстраиввемого генератора и кварцевого фильтра позволяет повысить глубину фильтрации детерминирования помех и свести погрешность за их счет до пренебрежимо малых величин, 2 вИз соввнения этих выражений для погрешностей известного и предлагаемого устройств следует, что в последнем уменьшено число составляющих основной и случайной погрешностей задания времен- ру ных сдвигов, что связано с сокращением числа опорных и подстраиваемых генераторов. В связи с этим временная погрешность предлагаемого преобразователя примерно в 2 раза меньше, чем у известных устройств при одинаковых прочих параметрах. жаоР Р делителей частоты и первого формирователя импульсов, выход второго делителя частоты подключен к первому входу фазового детектора, выход которого через подстраиввемый генератор подключен к входу второго формирователя и первому входу смесителя, выход которого соедин нен с вторым входом фазового детектОра, выходы формирователей импульсов яватются выходами преобразователя, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности преобразования, в него. введены соединенные последовательно формирователь гармоник и узкополосный фильтр, выход которого подключен к второму входу смесителя, а первый и второй входы формирователя гармоник подключены соответственно к выходу опорного генератора и к выходупервого делителя частоты.. ВНИИПИ одписное Заказ 5349/74 Тираж 959 ап ППП "Патент, г, Ужгород, уп. Проектн