Устройство для измерения девиации частоты

) 4 С О 1 К 23 00 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ тво СССР00, 1983ЕНИЯ ДЕВИАть испольации часто имнн сигнал м ени и одн .изме роват н ь 1,лео ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(21) 3962927/24-21 (22) 08. 10,85 (46) 23,03.87, Бюл. Юф 11 (72) В.В,Блатов (53) 621.317(088,8) (56) Авторское свидетельс У 1128184, кл. С 01 К 23/ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗИЕРЦИИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение может бь эовано для измерения деви ты сигналов с периодическ риодическим модулирующим сложной формы. Цель изобуменьшение погрешности пр менном сокращении времени Устройство содержит формицифровой частотный детект мент 5 задержки и блок 6 управления. ,.В устройство введены блоки 3 и 4 определения граничной частоты, выполненные в виде регистров 7 и 8 сдвига, цифрового компаратора 9, триггера 10 и элемента И 11. Блок 6 управления выполнен в виде опорного генератора 12, ключа 13, делителя 14 частоты и триггера 15, В результате погрЕшность измерения уменьшается за счет того, что она определяется только выбором необходимой ширины частотной полосы. Время измерений сокращается, поскольку при периодическом модулирующем сигнале время измерений равняется всего одному периоду, т.е. являф ется минимально возможным. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.12986Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения девиации частотысигналов с периодическим модулирующим сигналом сложной формы.5Цель изобретения - уменьшение погрешности при одновременном сокращениивремени измерения.На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг.2 - эпюры напряжения, 10поясняющие его работу.Устройство для измерения девиациисодержит последовательно соединенныеформирователь 1 и цифровой частотныйдетектор (ЦЧД) 2, выход которого соединен с первыми входами блоков 3 и 4определения граничной частоты (БОГЧ),выходы которых являются выходами устройства. Выход формирователя 1 черезэлемент 5 задержки соединен с вторыми входами БОГЧ 3 и 4, а также входомблока 6 управления (БУ), первый ивторой выходы которого подключенысоответственно к третьим и четвертымвходам БОГЧ 3 и 4, 25Каждый БОГЧ выполнен в виде последовательно соединенных регистров 7 и8 сдвига (РС), выходы которых соединены с входами цифрового компаратора9, причем компаратор в блоке 3 выполняет функцию АВ, а в блоке 4 -функцию Аю, В (что достигается переключением входов компаратора 9). Выход РС 8 соединен также с выходомустройства. Выход компаратора 9 через 35триггер 10 и элемент И 11 подключенк тактовым вхоцам РС 7 и 8. Второйвход БОГЧ подключен к цепи записиРС 7, третий вход соединен с вторымвходом элемента И 11, а четвертыйвход - с вторым входом триггера 10 иуправляющим входом РС 7.БУ 6 выполнен в виде последовательно соединенных опорного генератора 12, ключа 13, делителя 14 частотыи триггера 15, выход которого соединен с управляющим входом ключа 13,Второй вход триггера 15 подключен квходу БУ 6, первый и второй выходыкоторого соединены соответственно свыходом ключа 13 и инверсным выходомтриггера 15,Эпюры напряжений (фиг.2) показанына выходе формирователя 1 (а), на выходе опорного генератора 12 (б), навыходе триггера 15 (в), на выходеключа 13 (г), на выходе компаратора9 (д), на выходе триггера 10 (е) и навыходе элемента И 11 (ж). 76 2Устройство работает следующим образом.На вход устройства поступаетЧМ-сигнал. Формирователь 1 вырабатывает короткие импульсы в момент пересечения входным напряжением нулевогоуровня (в одну сторону, фиг.2 а), которые следуют с частотой входногосигнала. На выходе ЦЧД 2 после каждого импульса обновляется код числа,характеризующего мгновенную частотусигнала, Этот код поступает на БОГЧ 3и 4. Перед началом измерений РС 7 и8, делитель 14 частоты и триггеры 10и 15 устанавливаются в нулевое состояние,БОГЧ 3, предназначенный для выделеним максимального числа, работаетследующим образом.Каждым импульсом формирователя 1,задержанным с помощью элемента 5 задержки, параллельный код с выходаЦЧД 2 записывается в РС 7. Количестворазрядов ш регистра 7 определяетсямаксимальной цевиацией частоты д Ри заданной погрешностью измерений,равной ширине частотных полос дЙ,ЦЧД 2, из соотношения ш=1 оя (ьГ/дед).Затем число А в регистре 7 сравнивается с числом В в регистре 8 с помощью цифрового компаратора 9. ЕслиА В, на выходе компаратора появляется напряжение (фиг,2 д), устанавливающее триггер 10 в единичное состояние (фиг,2 е). В результате через элемент И 11 на тактовые входы РС 7 и 8поступает ш импульсов с БУ б, переписывающих число из РС 7 в РС 8, ПриА ( В триггер 10 не опрокидывается,и в регистре 8 сохраняется прежнеечиспо. Таким образом, в регистр 8 попадает наибольшее число из последовательности чисел.БОГЧ 4 работает параллельно аналогичным образом, только компаратор 9в нем выполняет функцию А сВ, поэтомув РС 8 оказывается наименьшее из последовательности чИсел,БУ 6 вырабатывает импульсы, необходимые для работы БОГЧ, Тактовые импульсы с опорного генератора 12(фиг.2 б) через открытый ключ 13 поступают на делитель 14 частоты с коэффициентом деления ш. Задним фронтомш-го импульса триггер 15 устанавливается в нулевое состояние, и ключ 13закрывается, В единичное состояниетриггер 15 устанавливается заднимфронтом задержанного импульса форми 3 12986рователя 1, вновь открывая ключ 13,Последовательность из ш импульсов(фиг.2 г) поступает на элементы И 11и обеспечивает перенесение числа изрегистра 7 в регистр 8, при сработавшем триггере 10 (фиг,2 и). Сигнал синверсного выхода триггера 15 служитдля возвращения триггера 10 в нулевоесостояние и для переключения РС 7 изрежима последовательной записи в режим параллельной записи,Таким образом, на выходах устройства появляются коды чисел, соответствующие максимальной и минимальнойчастоте сигнала, Представление резуль тата в таком виде в ряде случаев более предпочтительно, В тех случаях,когда результат должен соответствовать девиации частоты, он может бытьполучен на выходе вычитателя (сумма- . 20тора) кодов, подключенного своимивходами к выходам БОГЧ 3 и 4.В результате предполагаемое устройство позволяет уменьшить погрешность измерений, поскольку она определяется только выбором необходимойвеличины ьГ. Одновременно сокращается время измерений по сравнению с известными устройствами, так при периодическом модулирующем сигнале время З 0измерений равняется всего одному периоду, т.е. является минимально возможным.Весьма важно, что предлагаемоеустройство может эффективно использо- З 5ваться при непериодических модулирующих сигналах, при которых известныйоказывается неработоспособным.Выполнение предлагаемого устройства на современной элементной базе 40позволяет сделать его малогабаритным,дешевым и надежным. В отличие от известных предлагаемое устройство является чисто цифровым устройством и поэтому по сравнению с известными устрой ствами практически не требует регулировочных работ. формула изобретения1. Устройство для измерения девиации частоты, содержащее блок управле 1 76 4ния и последовательно соединенныеформирователь и частотный детектор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью уменьшения погрешности приодновременном сокращении времени измерения, в него введены два идентичных блока определения граничной частоты, первые входы которых объединеныи подключены к выходу частотного детектора, выход формирователя черезэлемент задержки соединен с входомблока управления и вторыми входамиблоков определения граничной частоты,а первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с третьим и четвертым входами определенияграничной частоты, выходы которыхявляются выходами устройства, приэтом кажцый блок определения граничной частоты выполнен в виде двух последовательно соединенных регистровсдвига, выходы которых соединены свходами цифрового компаратора, крометого, выход второго регистра сдвигасоединен с выходом устройства, выходцифрового компаратора соединен с первым входом триггера, выход которогочерез элемент И подключен к тактовымвходам обоих регистров сдвига, первыйвход блока определения граничной частоты соединен с входом первого регистра сдвига, второй вход блока определения граничной частоты подключен квходу записи первого регистра сдвига,третий вход соединен с вторым входомэлемента И, а четвертый вход соединенс вторым входом триггера и управляющим входом первого регистра сдвига. 2, Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных опорного генератора, ключа, делителя частоты и триггера, прямой выход которого соединен с управляющим входом ключа, второй вход тригге. ра подключен к входу блока управле- . ния, а первый и второй выходы блока управления соединены соответственно с выходом ключа и инверсным выходом триггера.