Устройство для измерения частоты перестраиваемого генератора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскня Социалистических Республик(22) Заявлено. 08,02,79 (21) 2722634/18-21с присоединением заявки Йо(51) М. Кл. С 01 В 23/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ЙЕРЕСТРАИВАЕМОГО ГЕНЕРАТОРАИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в панорамных радиоприемниках, селективныхвольтметрах и других приборах, содержащих электрически перестраиваемые 5генераторы,Известно устройство для измерениячастоты перестраиваемого генератора,содержащее генератор модулирующегонапряжения, электронный ключ, генератор качающейся частоты, Формировательреперной метки, триггер, элемент совпадения, счетчик, осциллограФическийиндикатор и Формирующую цепь (11.Недостатки известного устройства - 15невысокая точность и разрешающаяспособность измерения.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для измерения частоты вход ного сигнала панорамного радиоприемника, содержащее генератор спектра, смеситель, Формирователь импульсов, управляемый ключ, счетчик, Формирователь начальной метки (2(. 25Недостатки известного устройстваневысокая точность и разрешающая способность измерения частоты, обусловленная дискретностью частотных меток..Кроме того, в устройстве не обеспе 2чивается возможность измерения текущей частоты сигнала после настройкина него приемника в том случае, когдачастота сигнала плавно изменяется внекоторых пределах. В таком случаеотсчет частоты производится толькочерез Фиксированные промежутки времени, соответствующие циклу измерения.Цель изобретения - повьыение точности, разрешающей способности и производительности измерений,Цель достигается тем, что в устройство для измерения частоты перестраиваемого генератора, содержашеепоследовательно соединенные генераторспектра, смеситель и Формировательметок, управляемый ключ, счетчик иФормирователь начальной метки, входкоторого соединен со вторым входомсмесителя и с выходом перестраиваемого .генератора, а выход с одним иэуправляющих входов управляемого ключа,выход которого соединен со входомсчетчика, введены последовательно соединенные первый Фильтр нижних частот,дополнительный смеситель, дополнительный Формирователь меток, элемент суммирования и элемент задержки, последовательно соединенные второй Фильтрнижних частот, дополнительный управляемый ключ, Фильтр верхних частот и детектор, а также делитель частоты на два и блок измерения частоты биений, причем вход первого фильтра нижних частот соединен с выходом смесителя, выход элемента задержки соединен с сигнальным входом управляемого ключа, второй управляющий вход которого соединен с выходом устройства перестройки генератора, вход второго Фильтра нижних частот соединен с выходом дополнительного смесителя, вто-,10 рой вход которого через делитель частоты на два соединен с выходом генератора спектра, выход детектора соединен с входом реверсирования счетчика вход блока измерения частоты бие ний соединен с вьходом дополнительного управляемого ключа, второй сигнальный вход которого соединен с выходом первого фильтра нижних частот, первый управляющий вход - с выходом фор- щ мирователя меток и со входом элемента суммирования, а второй управляющий вход - с выходом дополнительного формирователя меток.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг 2 - эпюры сигналов в некоторых точках структурной схемы.Предлагаемое устройство для измерения частоты перестраиваемого генератора содержит генератор 1 спектра, ЗО смеситель 2, формирователь 3 меток, управляемый ключ 4, счетчик 5 со схемой б сброса, Формирователь 7 начальной метки, первый фильтр 8 нижних частот, дополнительный смеситель 9, до полнительный формирователь 10 меток, элемент 11 суммирования, элемент 12 задержки, фильтр 13 нижних частот, дополнительный управляемый ключ 14, фильтр 15 верхних частот, детектор 16, 40 делитель 17 частот на два, блок 18 измерения частоты биения.Устройство работает следующим образом.При поступлении команды начала из мерения частоты (например, в результате нажатия кнопки) с выхода устройства перестройки генератора поступает управляющий сигнал, которым закрываетсяуправляемый ключ 4 и через схему б сброса устанавливается начальное состояние счетчика, Частота перестраиваемого генератора начинает возрастать. и, когда она переходит через значение эталонной частоты, формирователь 7 начальной метки вырабатывает импульс, которым открывается управляейый ключ 4, пропуска,", на вход счетчика 5 импульсы основных и вспомогательных частотных меток. Импульсы основных частотных меток образуют- бО ся в формирователе 3 меток иэ биений, вырабатываемых в смесителе 2 в результате смешивания частоты перестраиваемого генератора с гармониками опорной частоты, вырабатываемым гене ратором 1 спектра. Сигнал с выхода первого смесителя 2 через первый ФНЧ 8, имеющий частоту среза, равную половине опорной частоты, подается на вход смесителя 9. Сигнал опорной частоты с выхода генератора 1 спектра через делитель 17 частоты на два подается на второй вход смесителя 9. Из сигнала биения, вырабатываемого смесителем 9, формирователь 10 меток формирует импульсы вспомогательных частотных меток, которые попеременно с импульсами основных частотных меток через элемент 11 суммирования, элемент 12 задержки и открытый управляемый ключ 4 поступают на вход счетчика 5, в который предварительно было записано число, соответствующее частоте начальной метки, Импульсы основных и вспомогательных частотных меток также поступают на раздельные управляющие входы управляемого ключа 14, при этом последний подключает ко входу ФВЧ 15 поочередно либо выходФНЧ 8, либо выход ФНЧ 13, через который проходит сигнал биений с выхода смесителя 9. ФНЧ 13 имеет, как и ФНЧ 8, частоту среза, равную половине опорной частоты, а ФВЧ 15 имеет частоту среза в четыре раза меньшую, чем опорная частота. Состояние управляемого ключа 14 однозначно соответствует управляющему входу, на который поступил очередной импульс метки, при этом в интервале между основной и вспомогательной метками частоты на выходе второго управляемого ключа 14, следовательно, и на входе блока 18 измерения частоты биения, частота равна разности между частотой перестраиваемого генератора и частотой, соответствующей непосредственно предшествующему импульсу метки. В момент времени непосредственно после очередного переключения управляемого ключа 14 частота на входе ФВЧ 15 достаточно низкая, при этом на выходе последнего, а также на выходе детектора 1 б напряжение равно нулю и этим напряжением в счетчике 5 устанавливается режим суммирования импульсов метки. После установки режима отсчета 5 на него поступает импульс метки, который был задержан в элементе 12 задержки на время, необходимое для переключения управляемого ключа 14 и для установки режима счетчика 5. После остановки перестраиваемого генератора в счетчике 5 оказывается записанным число, пропорциональное сумме частоты начальной метки и частотного интервала между начальной меткой и меткой, предшествующей остановке перестраиваемого генератора, Блок измерения частоты биения заФиксирует значение частоты, равное разности между частотой перестраиваемого генератора и частотой, соответствующей метке, предшествовавшей остановке перестраиваемого ге 788022нератора, Таким образом, точное значение частоты перестраиваемаго генератора равно сумме значений, зафиксированных в счетчике 5 и в блоке 18 измерений частоты биений, При повышении частоты перестраиваемого геератора после остаовки счет импульсов меток счетчиком 5 производится аналогичным образом, как указано вылге. При понижении частоты перестраиваемого генератора (после каждого появления очередного импульса метки) происходит переключение управляемого ключа 14 и после переключения частота на входе ФВЧ 15 оказывается близкой к половине опорной частоты. Тогда на выходе детектора 16 появляется напряжение, каторое переводит счетчик в режим вычитания импульсов. Пришедшийпосле этого задержанный импульс уменьшает показания счетчика и далее счет меток происходит аналогичным путем вычитания, При этом частота на входе блока 18 измерения частоты биения в любой момент времени в интервале между метками равна разности между частотой перестраиваемого генератора и частотой ближайшей меньшей по частоте частотной метки. Таким образом, точное значение частоты перестраиваемого генератора в любой момент времени равно сумме показаний счетчика 5 и блока18 измерения частоты биения, Блок 18измерения частоты биения может бытьвыполнен по аналогичному принципу,используемому ь электронно-счетныхчастотомерах,Положительный эффект достигается 35за счет того, что точность и разрешающая способность по частоте предлагаемого устройства определяются недискретностью частотных меток, а погрешностью измерения частоты блоком 4 Оизмерения частоты биений.Кроме того, производительность измерений у предлагаемого устройствазначительно повышается за счет того,что отсчет текущей частоты перестраиваемого генератора может производиться и при этом не требуется перестраивать генератор от начала диапазонапри каждом измерении частоты, Непосредственное измерение частоты биений позволяет обеспечить высокую точность измерений при сравнительно большой дискретности меток, а увеличениедискретности меток позволяет увеличить скорость перестройки генератора и тем самым даполнггте.ьгга уве.,".тгпроизводительность амебеий,Фармуга н гобиетеУстройство для измерея частотыперестраиваемаго генератора, селржащее последовательо саед;г гге гггые г е -нератор спектра, смесите. и ормирователь меток, управляемып ключ, счетчик формирователь начальной метки,вход которого соедине со вторым входом смесителя и с выходом перестраиваемога генератора, а выход с однимиз управляющих входов управляемогоключа, выход которого соединен со вхо.дом счетчика, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности разрешающей способасти ипроизводительности измерений частоты,в него дополнительно введены последовательно соединенные первый фильтрнижних частот, смеситель, формирователь меток элемент суммгграваилэлемент задержки, последовательно соединенные второй фильтр ижих частот,дополнительный управляемьгй ключ,фильтр верхних частот и детектор, атакже делитель частоты на два и блокизмерения частоты биеий, причем входпервоо фильтра нижних аот соединен с выходом смесителя, выход элемента задержки соединен с сигнальным входом управляемого ключа, второй управляющий вход которого соединен с выходом устройства перестройки генератора, вход второго фильтра нижнихчастот соединен с выходом дополнительного смесителя, второй вход которого через делитель частоты на двасоединен с выходом генератора спектра,выход детектора соедиен с входом реверсирования счетчика, вход блока измерения частоты биений соединен с выходом дополнительного управляемогоключа, второй сигнальный вход которого соединен с выходом первого фильтранижних частот, первый управляющийвход - с выходом формирователя меток,и со входом элемента суммирования, авторой управляющий вход - с выходомдополнительного форюгрователя меток,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 543888, кл. С 01 8 27/28, 25,01.77.2. Авторское свидетельство СССРР 471550, кл. С 01 К 3/10, 25.05.75.788022 Юь ие. Составитель В. НовоселовТехред Н. Бабурка КорректорС. Шекмар Редактор М. Т аз 834 Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Фили Тираж 1019 НИИПИ Государственного по делам изобретений 35, Москва, Ж, РаушсГАюоУа ойедгРй СгЕРийли о лФ,Фа Подписноемитета СССРоткрытийя наб., д.