Генератор-калибратор временных интервалов

(51) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 3 осо С., Сидоройства лов зи. Сер. 982 СР 80. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Томский институт автомаванных систем управления иэлектроники(56) Жилин Н.С., Субботин Л.ров Ю.К. фазовые методы и усформирования коротких интерввремени, - Техника средств свРадиоизмерительная техника,вып.1 (40), с. 62-67.Авторское свидетельство СВ 911397, кл. Н 03 К 3/84, 1(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованодля прецизионной временной задержкиимпульсов и при создании точных авто"матизированных времязадающих и измерительных систем. Целью изобретенияявляется повышение точности. Для достижения поставленной цели в генератор-калибратор времени интервалов,содержащий опорный генератор 1, управляемые делители 2 и 3 частоты,фазовые детекторы 4 и 5, смесители6 и 7, подстраиваемые генераторы 8и 9, формирователи 10 и 11 импульсов,1367138 коммутатор 12, реверсивный счетчик13, цифровой индикатор 14, дополнительно введены реверсивный счетчик23, цифроаналоговый преобразователь24, фазовращатель 25 и компарахор 26,а также преобразователь 15 фаза-код,включающий в себя Формирователи 16и 17 импульсов, элементы 18 и 19 Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для прецизионной временной задержки импульсов и при создании точныхавтоматизированных времязадающих иизмерительных систем.Цель изобретения - повышение точности,На чертеже приведена структурная 1 Осхема генератора-калибратора временных интервалов.Устройство содержит опорный ге.нератор 1, управляемые делители 2 и3 частоты, фазовые детекторы 45,1смесители б и 7, подстраиваемые генераторы 8 и 9, формирователи 1,0 и11 импульсов, коммутатор 12, реверсивный счетчик 13, цифровой индикатор 14, преобразователь 15 фаза-код, 20включающий формирователи 16 и 17 импульсов, элементы 18 и 19 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик21 и триггер 22, реверсивный счетчик23, цифроаналоговый преобразователь21, фазовращатель 25 и компаратор 26.Выход опорного генератора 1 соединен с синхровходами делителей 2 и 3 ис первыми входами смесителей 6 и 7,выход смесителя б подключен к первому входу детектора 4 выход которогосоединен с управляющим входом генератора 8, выход которого соединенс вторым входом смесителя 6 непосредственно и через формирователь 10 - 35с первым выходом устройства, выходсмесителя 7 подключен к первому входу детектора 5, второй вход которого подключен к выходу делителя 3, авыход - к управляющему входу генератора 9, выход которого соединен свторым входом смесителя 7 непосредственно и через формирователь 11 совпадений, времязадающий блок 20, счетчик 21 и триггер 22. Преобразователь,15 Фаза-код преобразует фазовый сдвиг выходных сигналов смесителей 6 и 7 в цифровой код по алгоритму фазовый сдвиг-временной интервал-число импульсов-цифровой код.1 ил.с вторым выходом устройства, первыйвыход коммутатора 12 подключен к первому входу счетчика 13 и управляющемувходу делителя 2, второй выход коммутатора 2 подключен к второмувходу счетчика 13 и управляющему входу делителя 3, выходы счетчика 13соединены с входами индикатора 14 ивторой группой входов компаратора26, выход смесителя 6 подключен кпервому входу преобразователя 15,второй вход которого соединен с выходом смесителя 7, а третий входподключен к выходу генератора 1, информационные выходы преобразователя 15 соединены с первой группой входов компаратора 26, управляющийвход которого соединен с выходом преобразователя 15, первый выход компаратора 26 соединен с суммирующим входом счетчика 23, вычитающий вход которого подключен к второму выходукомпаратора 26, а выходы через преобразователь 24 подключены к первомувходу фазовращателя 25, второй входкоторого соединен с выходом делителя2, а выход - с вторым входом детектора 4Преобразователь 15 может бытьвыполнен, например, следующим образом,1Входы преобразователя 15 фаза-кодчерез формирователи 16 и 17 подключены к входам триггера 22, выходкоторого через элементы 18 и 19 совпадений соединен с входом счетчика21, выходы которого являются информационными выходами преобразователя15, третий (тактовый) вход преобразователя 15 соединен с вторым входомэлемента 18 и входом времязадающегоблока 20, первый выход которого соединен с вторым входом элемента 19,+ 1 д 40 50 а второй выход блока 20 подключен к второму входу счетчика 21 и одновременно является выходом (тактоным) преобразователя 15 для компаратора 26,5Устройство работает следующим образом.Тенератор 1, коммутатор 2 и делители 2 и 3 представляют собой низкочастотный калибратор фазы с дискретной регулировкой фазового сдвига на выходах делителей 2 и 3-путем исключения на их входах одиночных опорных импульсон генератора 1 с помощью коммутатора 12. Величина диск- В рета фазы + дд и значение заданного фазового сдвигаравны где И - коэффициент деления н блоках2 и 3;и - число исключенных одиночных25импуль сов,Сигналы калибратора .фазы поступают на входы фазовых детекторов 4 и5 двухканальной системы фаэовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) по вторич 30ным биениям, которая образована блоками 1, 2, 25, 4, 6, 8 и 10, составляющими первый канал, и блоками 1,3,5, 7, 9 и 11 - н другом канале. Сис- .тема ФАПЧ переносит заданный фазовьпсдвиг на сигналы высокочастотных под- д 5страинаемых генераторов Я и 9, имеющих одиняконуи частоту1 где Г - значение опорной частотыгенератора 1,,а знак суммирования или вычитанияопределяется алгоритмом преобразования частоты в системе ФАПЧ. При этом 4на выходах формирователей 10 и 11задается дискретный временной сдвиг М Тв е в,л + --- = + ивью - 2 Г ф где Тв = 1/Гв - период сигналовгенераторов 8 и 9,Диапазон временных сдвигов равен периоду Твдискрет регулирования временного сдвига и соответствует +ЦаКоррекция дрейфа установленного временного сдвига выходных сигналов формирователей О и 11 осуществляется следующим образол 1,Преобразователь 15 фаза-код преоб - разует фазоньп сднш вы:;одцых сигналов смесителей 6 и 7 в цифровой код "В", соответствующий коду "А" заданного номинала временного сднш а, кото" рьпй записан в цифровом индикаторе 14 с помошью коммутатора 12 и счетчика 13. Затем заданный код "А" и измеренный код пВц сравниваются н компараторе 26 при поступлении на его вход тактирующего импульса с выхода преобразователя 15, В исходцом состоянии "А" = "В", поэтому выходные сигналы компаратара 26 равны нули. При наличии аналогового дрейфа каналов код "В отличается от кода "А", поэтому в случае "А""В" тактирующий единичный импульс с вь- хода преобразователя 15 появляется на одном выходе компаратора 26, а при "В""А" - на другом, Ренерсивный счетчик 23 суммирует или нычитает появляющиеся на его входах импульсы компаратора 26 и преобразует результат счета н цифровой код, который затем с помощью цифроаналогового преобразователя 24 преобразуется н аналоговое напряжение коррекции дрейфа, поступающее н управляемый аналоговый фазонращатель 25. Изменение напряжения коррекции происходит до наступления равенства кодов"Ап - "В" на входах компаратора 26, которое и поддерживается в дальнейшем.Преобразование фаза-код "В" происходит по алгоритму фазовый сдвигнременцой интервал - число импульсов - цифровой код, Для этого из сигналов промежуточной частоты смесителей 6 и 7 в формирователях 16 и 17 в моменты перехода через нуль формируются короткие импульсы, запускающие триггер 22 в стартстопном режиме. Выходные импульсы триггера 22, длительность которых пропорциональна измеряемому фазовому сдвигу, заполняются импульсами генератора 1Элемент 19 пропускает с выхода элемента 18 на вход счетчика 21 определенное число пачек импульсов н течение времени усреднения, заданного блоком 20. Счетчик 21 подсчитывает среднее число импульсов в пачке, соответствующее измеряемому1367138 Составитель Н.ПлетневаРедактор Н,Швыдкая Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар Заказ 6851/54 Тираж 928 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 сдвигу фаз, и выдает результат измерения в требуемом цифровом коде "В". Синхронизация работы счетчика 2 1 и компаратора 26 осуществляется такто 5 вым импульсом блока 20. Формула изобретения Генератор-калибратор временных интервалов, содержащий опорный генератор;выход которого соединен с синхровходами первого и второго управляемых делителей частоты и с первыми входами первого и второго смесителей, выход первого смесителя подключен к первому входу первого фазового детектора, выход которого соединен с управляющим входом первого подстраиваемого генератора, выход которого соединен с вторым входом первого 20 смесителя непосредственно и через первый формирователь импульсов - с первым выходом устройства, выход второго смесителя подключен к первому входу второго фазового детектора, 26 второй вход которого подключен к выходу второго управляемого делителя частоты, а выход - к управляющему входу второго подстраиваемого генератора, выход которого соединен с вторым входом второго смесителя непосредственно и через второй формирователь импульсов - с вторым выходом . устройства, коммутатор, первый выход которого подключен к первому вхо 35 ду первого реверсивного счетчика и управляющему входу первого управляемого делителя частоты, второй выходкоммутатора подключен к второму входу первого реверсивного счетчика иуправляющему входу второго управляемо.го делителя частоты, выходы первогореверсивного счетчика соединены свходами цифрового индикатора, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены преобразователь фаза-код, фазовращатель, компаратор, второй реверсивный счетчик и цифроаналоговыйпреобразователь, причем выход первого смесителя подключен к первомувходу преобразователя фаза-код, второй вход которого соединен с выходом второго смесителя, третий входподключен к выходу опорного генера. -тора, а. .информационные выходы соединены с первой группой входов компаратора, управляющий вход которогоподключен к выходу преобразователяфаза-код, выходы первого реверсивногосчетчика подключены к второй группевходов компаратора, первый выход которого соединен с суммирующим входомвторого реверсивного счетчика, вычитающий вход которого подключен к второму выходу компаратора, а выходычерез цифроаналоговый преобразователь подключены к первому входу фазовращателя, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого делителя частоты, а выход - свторым входом первого фазового детек-.тора.