Устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 938190(22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 321 Й 968/18-21 6 01 В 23/10 с присоединением заявки-Ъеударстюю 4 квмнтет СССР ае ланам нзабрвтеннй н етхрмтнй(53) УДК 621.317. ,7(088,8) Дата опубликования описания 23.06,82(5 Ц)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ РАДИОИМПУЛЪСОВ 1Изобретение относится к измерительной технике и может быть использованодля измерения частоты заполнения радиоимпульсов.Известны устройства для измерениячастоты заполнения радиоимпульсов,содержащие опорный генератор, временные селекторы, счетчики 11,Недостатком данных устройств является низкая точность определения несущей частоты радиоимпульсов,так как прохождение радиоимпульсовпо приемному тракту и детектирование радиоимпульсов сопровождаетсяискажением формы видеоимпульсов, поэтому длительности управляющих видеоимпульсов с выхода детектора, фор"мируемых для коммутации временныхселекторов отличаются от длительностей радиоимпульсов, подаваемых на ровход счетчика, а моменты появленияпервого и последнего измеряемых высокочастотных ВЧ импульсов наинтервале видеоимпульса не совпада 2ют с передним и задним Фронтом видео: импульса и смещены на интервал, который может принимать случайные значения от 0 до Тс( где Тс - период измеряемого колебания). Это приводит к ошибке измерения на каждом видео- импульсе на + 1 импульс, а при составлении интервала измерения из Йвидеоимпульсов ошибка измерения может достичь величины+М.Известно устройство, содержащее опорный генератор, временные селекторы, детектор, формирователь, триггер, счетчик и формирователь временного интервала, состоящий из счетчика, сумматора кодов, элемента памяти 2,В данном устройстве осуществляется формирование временного интервала из отрезков видеоимпульсов, длительность которых кратна периоду повторения измеряемых импульсов, поэтому данное устройство позволяет измерять несущую частоту радиоимпульсов с вы 93819сокой точностью, равной точности частотомеров с непрерывным счетом навыбранном интервале измерения. Од"нако оно является сложным, так каквременной интервал формируется путем суммирования кодов числа опорных импульсов с помощью комбинационного двоично-десятичного сумматора,который является достаточно сложнымпри построении его на логических эле оментах И-НЕ, И-ИЛИ-НЕ и элемента памяти на отрезках видеоимпульсов, формируемых детектором, который такжеусложняет устройство.Кроме того, многоразрядный комбинационный сумматор обладает низкимбыстродействием,и для повышения быстродействия приходится применятьдополнительные схемы ускоренногопереноса, которые также усложняютустройство,Цель изобретения - повышение на.дежности устройства.Поставленная цель достигается темчто в устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов, содержащее временной селектор счетчикопорной частоты, счетчик измеряемойчастоты, формирователь триггер, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом временного селектора, второй вход которого соединен с выходом триггера,5-вход которого подключен к выходуформирователя, первый вход которогосоединен с входной шиной устройства,введены одновибратор, дополнительныйвременной селектор, дополнительныйсчетчик и делитель, счетный вход которого соединен с первым входом доф 40полнительного временного селектора,со счетным входом дополнительногосчетчика и выходом временного селектора, вход записи делителя соединенс установочным входом дополнитель 45ного счетчика, с входом счетчика измеряемой частоты и с выходом формирователя, выход делителя подключенк В-входу триггера, выход которогосоединен с входами временного селектора и одновибратора, выход которогоподключен к второму входу дополнительного временного селектора, выход которого соединен со счетчикомопорных импульсов, выход которогоподключен к второму входу формирователя, выходы дополнительного счетчика соединены с дополнительными входами делителя. 0 4На чертеже изображена блок-схема устройства.Устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов содержит генератор 1 опорной частоты, временной селектор 2, дополнительный временной селектор 3, счетчик 4 опорных импульсов, формирователь 5, счетчик 6 изме ряемой частоты, триггер 7, одновибратор 8, дополнительный счетчик 9, делитель 10.Выход генератора 1 опорной частоты через временной селектор 2 подключен к счетным входам счетчиков 9, делителя 10, к первому входу временного селектора 3, выход которого подключен к входу счетчика 4, а выход счетчика 4 соединен с блокировочным входом формирователя 5, счетный вход которого соединен с входом устройства, а выход формирователя 5 с входом установки единицы триггера 7, со счетным входом счетчика 6, с установочным входом счетчика 9 и с входом записи делителя10, установочные входы которого подключены к выходам счетчика 9, а выход делителя 10 соединен с входом установки нуля триггера 7, а выход триггера соединен с входом одновибратора 8, выход которого подключен к второму входу временного селектора 3.Сущность предложенного изобрете"; ния заключается в формировании цифровым способом управляющих видеоимпульсов на выходе триггера длительностью, равной сумме периодов ВЧ импульсов пачки и использовании данных импульсов для коммутации счетчика опорных импульсов, предназначенного для формирования временного интервала.Упрощение устройства достигается за счет исключения видеодетектора и узлов, позволяющих корректировать длительность видеоимпульсов с целью формирования временного интервала из отрезков, кратных периоду входныхВЧ импульсов. Устройство для измерения несущейчастоты радиоимпулъсов работает следующим образом.В начальный момент измерения производится установка триггера 7 и счетчиков 4, 6 и 9 делители 10 в нулевое состояние, при этом на выходе счетчика 4 имеет место единицный потенциал ( цепи установки на схеме не показаны ).9381 Пачки радиоимпульсов поступаютна вход формирователя 5, которыйвырабатывает короткие положительныеимпульсы, подсчитываемые счетчиком 6 на заданном временно интервале, Первым ВЧ импульсом первой пачки производится запись на установочные входы делителя 1 О "нулевого" кода с выходов дополнительного счетчика 9 и установка триггера 7 в еди- Оничное состоянние. Этим же импульсомнесколько задержанным, производитсяустановка дополнительного счетчика9 в исходное состояние, соответствующее коду некоторого числа К ( например, К=2 или 31,В момент установки триггера 7 вединичное состояние положительнымперепадом запускается одновибратор8, формирующий отрицательный импульс длительностью, равной периоду опорной частоты То, умноженномуна число К, которое, устанавливаетсяв счетчике 9 в начальнцй момент, ана входы дополнительного счетчика 9 25и делителя 10 через временной селектор 2 начинают поступать импульсы свыхода генератора 1 опорной частоты,при этом делитель 10 на интервале между первым и вторым ВЧ импульсами первой пачки "не считает" опорные импульсы, так как на установочные входы записан нулевой код, задающий коэффициент деления данного делителя. Навход счетчика ч опорные импульсы начинают поступать через дополнитель 35ный временной селектор 3 в моментокончания выходного импульса одновибратора 8, т.е, с задержкой на К пе-риодов опорных импульсов относитель 4 Оно первого измеряемого ВЧ импульса.приходом второго ВЧ импульса первой пачки производится запись на установочные входы делителя,10 кодачисла опорных импульсов, подсчитанных дополнительным счетчиком 9 на45интервале между первым и вторым входными ВЧ импульсами с учетом начальной установки дополнительного счетчика 9Этим же импульсом, несколькозадержанным, производится установка 5 вдополнительного счетчика 9 в исход"ное состояние, соответствующее кодунекоторого числанапример,2 или 3 ).На интервале между вторым и третьим входными ВЧ импульсами, а также 55между последующими ВЧ импульсами первой пачки, дополнительный счетчик 9подсчитывает опорные импульсы с уче 90 6том начальной установки, а делител10 - в соответствии с установленным коэффициентом деления по установочным входам, при этом перепол"нение делителя 10 не происходит, таккак число опорных импульсов, поступивших на его вход на данном интервале, меньше на 2 или 3 числа, записанного по установочным входам.После поступления последнего ВЧимпульса первой пачки на выходе делителя 10 после подсчета числа опорных импульсов, равного установлен"ному коэффициенту деления, форми"руется импульс, который устанавливает триггер 7 в нулевое состояние,при этом временной селектор 2 блокируется на время паузы,и поступление опорных импульсов на счетныевходы счетчиков 1 и 9 и делителя 10в паузе прекращается. Таким образом,на выходе триггера. 7 формируется уп.равляющий импульс, открывающий вре"менной селектор 2 длительностью+К Тогде и - число ВЧ импульсов в первойпачке,То - период ВЧ импульсов пачки,К Т - интервал, соответствующий времени счета нлишних"К-импульсов делителем 10 перед формированием выходногоимпульса делителя 10,Однако,на счетчик,Ч опорные импульсы поступают на интервале и То за счет блокировки временного селектора импульсом с выхода одновибрато" ра 8 длительностью К То.С приходом первого ВЧ импульса второй пачки производится запись на установочные входы делителя 10 кода числа импульсов, подсчитанных дополнительным счетчиком 9 на интервале между последним ВЧ импульсом первой пачки и задним фронтом импульса с выхода триггера 7, и установка триггера 7 в единичное состояние.Этим же импульсом, несколько задержанным, производится установка дополнительного счетчика 9 в исходное состояние, а передним фронтом импульса с выхода триггера 7 запус" кается одновибратор 8, формирующий отрицательный импульс длительностью К ф Т , и процессы подсчета счетчиком 6 числа и измеряемых ВЧ импульсов во второй пачке, счетчиком 1, Фор 938190мирующим временной интервал, числаопорных импульсов на интервале и Тсаи формирование триггером 7, допол"нительным счетчиком 9, делителем 10управляющего импульса длительностьюи Т Ф К То повторяется, При этом "сшивание" временного интервала не сказывается на точности измерения несущей частоты.Во время действия следующих пачек 6радиоимпульсов процесс измерения несущей частоты продолжается. В моментокончания формирования заданного временного интервала на выходе счетчика4 формируется нулевой потенциал, 5блокирующий формирователь 5 по блокировочному входу и поступление измеряемых ВЧ импульсов на вход счетчика 6 прекращается. После прохождения последнего измеряемого ВЧ импуль.са на выходе делителя 10 после подсчета числа опорных импульсов, равного коэффициенту деления, формируется импульс, устанавливающийтриггер 7 в нулевое состояние, приэтом временной селектор 2 блокируется и поступление опорных импульсовна счетчики прекращается.Код измеренной несущей частоты радиоимпульсов может быть использовандля дальнейшей обработки в приемоаналиэирующей аппаратуре, либо выведенна индикаторное устройство.Погрешность измерения несущейчастоты радиоимпульсов в предлагаемомустройстве, как и в известном, не превышает погрешности измерения частотынепрерывных импульсных последователь" .ностей обыцным частотомером на одинаковых временных интервалах, однако40предлагаемое устройство является значительно проще и надежнее известногоэа счет исключения амплитуДного детектора и упрощения формирователявременного интервала, Так при Го10 мГц, Г = 1 мГцГ 4 =100 мкс,45Т ; - 10 мс при построении в известном устройстве исключенных узловсумматора кодов, элемента памяти,элемента ИЛИ требуется соответственно пять микросхем 133 ИИ 3 пять микросхем 133 ТМ, одна микросхема 133 ЛЛ 1.Кроме того, необходимо двадцать различных микросхем серии 133 при построении дешифратора в пяти разрядахдвоично-десятичного сумматора, применение схем ускоренного переноса ианалоговых элементов при построенииамплитудного детектора. При построении в предлагаемом устройстве при тех же параметрах сигналов вновь введенных узлов одновибратора 8, счетчика 9 делителя 10 требуется соответственно одна микросхема 133 ЛА 3 две,микросхемы 133 ИЕ 6, две микросхемы 133 ИЕ 6, при этом .полностью исключаются аналоговые узлы, снижающие надежность устройства.Таким образом, введение в устройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов одновибратора, временного селектора, дополнительного счетчика и делителя позволяет значительно упростить устроиство при сохранении высокой точности измерений и повысить надежность.Формула изобретенияУстройство для измерения несущей частоты радиоимпульсов, содержащее временной селектор, счетчик опорной частоты, счетчик измеряемой частоты, формирователь, триггер, генератор опорной частоты, выход которого соединен с первым входом временного селектора, второй вход которого соединен с выходом триггера, 5-вход кото.рого подключен к выходу формирователя, первый вход которого соединен с входной шиной устройства, о т л и:ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены одновибратор дополнительный временной селектор, дополнительный счетчик и делитель, счет,ный вход которого соединен с первым входом дополнительного временного се лектора, со счетным входом дополнительного счетчика и с выходом временного селектора, вход записи делителя соединен с установочным входом дополнительного счетчика, с входом счетчика измеряемой частоты и с выходом формирователя, выход делителя подключен к В-входу триггера, выход которого соединен с входами временного селектора и одновибратора, выход которого подключен к второму входу дополнительного временного селектора, выход которого соединен со счетчиком опорных импульсов, выход которого подключен к второму входу формирователя, при этом выходы до938190 полнительного счетчика соединены сдополнительными входами делителя.Источники инФормации,,принятые во внимание при экспертизе СоставительТехред А, Ач Каплин КорректорА. дктор А тк о ПодписноСР д роектнав, 4 Патент" Ужгород Филиал аказ 4453/68 ВНИИПИ Го по дела И 3035, иТираж 7 дарственного ко изобретений и о ква, Ж, Раув10 1. Авторское свидетельство СССР й 410561, кл. Н 03 К 23/02, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР по заявкей 2603974, 13.09.78.