Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСНО МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 ц 938186(51) М. Кл. С 01 й 23/00 1 йудераиена 3 каметет ИВР иа делам езабретеел 11 и атхрыте 11(54) ЦИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ ЗАПОЛНЕНИЯ РАДИОИМПУЛЪСОВ 1Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения частоты заполнения радиоимпульсов с длительностью Фронтов не менее одного периода частоты заполнения.5Известен цифровой измеритель частоты заполнения импульсно-модулированных колебаний, содержащий одновибратор с регулируемой длительностью два временных селектора, элемент И и генератор эталонной частоты 1 1.Однако этот измеритель характеризуется пониженной точностью и не обеспечивает автоматизации процесса измерения. 15Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является обеспечивающий автоматизацию процесса измерения цифровой измеритель частоты заполнения радио импульсов, содержащий генератор.эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора связан с входом счетчика результата 1 21Недостатком этого измерителя является его пониженная точность, обусловленная отсутствием синхронизации начала и конца единичных измерительных интервалов с периодом частоты заполнения радиоимпульсов,Цель изобретения " повышение точности измерения.Эта цель достигается тем,. что в цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен93818с управляющими вэдями первого ивторого временных серакторов, выходвторого временного селектора соединенс входом счетчика результата, введены первый и второй триггеры, блокзадержки, дополнительный элемент И,последовательно соединенные пиковыйдетектор, аттенюатор и компаратор,последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, второй 10вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первоготриггера, второй вход которого соеди"нен с выходом счетчика и с первымвходом второго триггера, второй вход 15которого подключен к второму входувторого временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего соединен с выходом Формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пиковогодетектора, к второму входу компаратораи к входной шине устройства, приэтом выход первого триггера соединенс вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггерачерез блок задержки подключен к второму входу основного элемента И,На фиг. 1 представлена структурнаясхема предлагаемого цифрового измерителя частоты заполнения радиоимпульсов; на фиг. 2 - временные диаграммы,поясняющие его работу.Устройство содержит пиковый детектор 1, аттенюатор 2, компаратор 3,Формирователь 4 импульсов, счетчик 5, 55триггер 6, элемент И 7 генератор 8эталонной частоты, временной селектор9, счетчик 10 эталонной частоты, злементы И 11, триггер 12, блок 13 зафщдержки, временной селектор 14, счетчик 15 результата.Выход пикового детектора 1 черезаттенюатор 2 подключен к одному извходов компаратора 3, другой вход которого соединен с входной шиной. Выход формирователя 4 подключен к счетному входу счетчика 5 и входу элемента 7. Выход компаратора 3 соединен свходом триггера 6 и входом обнуления счетчика 5, выход которого подключен к второму входу триггера 6 ивходу триггера 12. Выход элемента 7подключен через селектор 14 к счетчику 15. Генератор 8 эталонной частоты через последовательно соединенные селектор 9 и счетчик 10 эталонной частоты подключен к входу элемента 11, второй вход которого соеди 6 4нен через блок 13 задержки, выполненный в виде последовательно включенных логических элементов, например И-НЕ, с выходом триггера 12, Выход элемента 11 соединен с управляющими входами селекторов 9 и 14.Цифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов работает следующим образом.Входные радиоимпульсы ( фиг.2 а) одновременно поступают на вход пикового детектора 1, компаратора 3 и формирователя 4. Пиковый детектор 1 преобразует входные радиоимпульсы в постоянное напряжение, равное их амплитуде, и через аттенюатор 2 задает порог срабатывания компаратэра 3 (фиг.2 а).формирователь 4 импульсов формирует короткие импульсы (фиг. 2 б), соответствующие моментам перехода синусоидального сигнала с плюса на минус, Эти импульсы поступают на счетный вход счетчика 5, емкость которого равна двум импульсам. В паузе между двумя следующими друг за другом радиоимпульсами элементы 7 и 11 закрыты низким потенциалом триггеров 6 и 12. При поступлении на входную шину очередного радиоимпульса импульсы с выхода счетчика 5 ( фиг.2 г) не изменяют состояния триггеров 6 и 12,При достижении амплитуды входного радиоимпульса порога срабатывания компаратора 3 импульс с его выхода (фиг.2 в) обнуляет счетчик 5 и на выходе триггера 6 (фиг,2 д) устанавливается высокий потенциал, который разрешает прохождение импульсов через элемент 7 (Фиг.2 е). Первым импульсом с выхода формирователя проходящим через элемент 7 (фиг.2 е), на выходе триггера 12 (Фиг.2 к) устанавливается высокий потенциал, который через блок 13 задержки поступает на вход элемента 11, подготовленного по второму входу потенциалом с выхода счетчика эталонной частоты. Элемент 11 открывает временные селекто" ры 9 и 14, через селектор 9 от генератора 8 эталонной частоты начинает заполняться счетчик 10. Одновременно импульсы с выхода формирователя через элемент 7 и селектор 14 поступают на счетчик 15 результатов, При этом на счетный вход и вход обнуления счетчика поочередно поступают импульсы, что препятствует его заполнению. Однако при уменьшении ампли5 9381туды положительных волн заполнениярадиоимпульса ниже порога срабатывания компаратора (фиг,2 а,в) счетчик 5 не обнуляется, и на его выходеформируется импульс (фиг.2 г), который возвращает триггеры 6 и 12 в исходное состояние.Таким образом, происходит формирование единичного измерительногоинтервала (фиг.2 к), начало и конец 10.которого строго синхронизированы счастотой заполнения входных радиоимпульсов. Блок 13 задержки сдвигаетвидеоимпульсы с выхода триггера 12(фиг.2 л) на время не менее длительности импульса формирователя Й длятого, чтобы селектор 1 ч пропустилза единичный измерительный интервалТ число импульсов п=Т 5, где3частота заполнения радиоимпульсов.При поступлении следующих радиоимпульсов процесс повторяется до момента переполнения счетчика 10, выходной импульс которого закрываетэлемент 11 и счет прекращается. Показания счетчика 15 пропорциональнызначению измеряемой частоты (фиг.2 м),Введение пикового детектора, аттенюатора, формирователя импульсов,компаратора, счетчика, двух тригге"ров, дополнительного элемента И иблока задержки выгодно отличает предлагаемое устройство от известного,так как в нем исключается ошибка измерения частоты, обусловленная от 35сутствием синхронизации начала иконца единичных измерительных интервалов с периодом частоты заполнениярадиоимпульсов, что приводит к уменьшению общей погрешности измеренияо. О/о, где С - длительность измеряОфемых радиоимпульсов,Формула изобретенияЦифровой измеритель частоты заполнения радиоимпульсов, содержащий 86генератор эталонной частоты, соединенный через первый временной селектор с входом счетчика эталонной частоты, выход которого соединен с первым входом основного элемента И, а выход основного элемента И соединен с управляющими входами первого и второго временных селекторов, выход второго временного селектора соединен с входом счетчика результата, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены первый и второй триг" геры, блок задержки, дополнительный элемент И, последовательно соединенные пиковый детектор, аттенюатор и компаратор, последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, второй вход которого подключен к выходу компаратора и к первому входу первого триггера, второй вход кот торого соединен с выходом счетчика и с первым входом второго триггера, второй вход которого подключен к второму входу второго временного селектора и к выходу дополнительного элемента И, первый вход последнего сое" динен с выходом формирователя импульсов, вход которого подключен к входу пикового детектора, к второму входу компаратора и к входной шине устройства, при этом выход первого триггера соединен с вторым входом дополнительного элемента И, а выход второго триггера через блок задержки подключен к второму входу основного элемента И Источники информации,принятые во внимание при экспертизе11, Авторское свидетельство СССРйф 37557 Й, кл. С 01 В 23 Л О, 22.03.71.2. Авторское свидетельство СССРй 59922 Й, кл. С 01 К 23/00, 21.01.76938186 Составитель Е, Винокуроваактор А. Козориз Техред М, Рейвес Коррек Швыдка Зак лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 4453/68 Тираж 717 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, Раушская