Устройство для измерения девиации частоты линейно частотно модулированного колебания

(51 1 К 23 ПОД ИИОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ"Е 1 ес 1 гоп 1 езч. 2, В 2, р. 50 2 ой им льса управления, выход ования соединен с вхоик и. с и В,П.Тка8.8)видетельсО 1 К 23/О1.ейегз",чук во СССР 1979. 1966, УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДЕВИАЦИИ ЧАСТОТЫ ЛИНЕЙНО ЧАСТОТНОМОДУЛИРОВАН НОГО КОЛЕБАНИЯ,содержащее генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, первый вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения, фазовый детектор, первый вход которого подключен к выходу эталонного генератора, блок индикации, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью аовьппения точности измерения, в него введены последовательно соединенные ключ, фильтр нижних частот усилитель постоянного тока и последовательно соединенные блок формирователя импульсов, блок нормирования, а также кварцевый генератор, выход усилителя постоянного тока соединен с вторым входом управляемого генератора, второй вход фазового детекто ра соединен с выходом управляемого генератора, выход фазового детектора соединен с входом ключа и с входом блока формирователя импульсов, выход кварцевого генератора соединен с вторым входом блока нормирования, третий вход блока нормирования, второй вход ключа, .вход генератора пилообразного напряжения соединены блока нормирдом блока инд аци2. Устройство по и. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок нормирования содержит блок управления, реверсивный счетчик, делитель счетчиковый, первый и второй эле-. менты 2 И, двоичный счетчик, блок элементов НЕ, двоичный счетчик с .предварительной записью информации, элемент задержки, двоично-десятичный счетчик, блок памяти, первый выход блока управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика, второй выход блока управления соединен с первым входом двоичного счетчика, второй вход двоичного ,счетчика соединен с вторым входом блока управления, третий выход бло" ка управления соединен с первым входом первого элемента 2 И и с пер вым входом второго элемента 2 И, четвертый выход блока управления соединен с вторым входом реверсивного счетчика, с третьим входом двоичного счетчика, с первым входом двоич" ного счетчика с предварительной записью информации, с первым входом двоично-десятичного счетчика, с первым входом делителя счетчикового, пятый выход блока управления соединен с первым входом блока памяти, шестой выход блока управления соединен с вторым входом двоичного счетчика с предварительной записью. информации и с вторым входом делителя счетчи 1(ового, первый, второй и третий входы блока управления являются входами блока нормирования, четвертый вход1190281 блока управления соединен с выходом реверсивного счетчика, выход делителя счетчикового соединен с входом сложения реверсивного счетчика и с вторым входом первого элемента 2 И, выход первого элемента 2 И соединен с третьим входом делителя счетчикового, выходы двоичного счетчика соединены с входами блока элементов НЕ,выходы блока элементов НЕ соединены1 с входами двоичного счетчика с предварительной записью информации, выход двоичного счетчика с предварительной записью информации соединен с вторым входом второго элемента 2 И и с входом двоично-десятичного счетчика, выход второго элемента 2 И соединен с входом элемента задержки, выход которого соединен с третьим входом двоичного счетчика с предварительной записью информации, выходы двоичнодесятичного счетчика соединены с входами блока памяти, выход блока памяти соединен с выходом блока нормирования. 3. Устройство по п.2, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок управ Изобретение относится к области рациоизмерений и предназначено для использования в радиолокационных станциях непрерывного излучения для измерения девиации частоты. 5Цель изобретения - повышение точности измерения за счет фазового слежения за частотой сигнала и обработки результатов измерения в . дополнительном временном интервале. 1 ОНа фиг. 1 изображена функциональная схема устройствами, на фиг. 2 - функциональная схема блока нормирования; на фиг, 3 - функциональная схема блока управления на фиг. 4 - 15 эпюры сигналов в контрольных точках устройства, на фиг. 5 - эпюры сигналов в контрольных точках блока управления и блока нормирования.Устройство содержит, генератор 20 1 пилообразного напряжения, управляемый генератор 2, фазовый детекления содержит четыре элемента И,два формирователя элемент НЕ, формирователь импульса запрета, первый,второй, третий и четвертый входыблока управления соединены соответственно с первыми входами первого,второго, третьего и четвертого элементов И, второй вход первого элемента И соединен с входом элемента НЕ,входом первого формирователя, выхо -дом третьего элемента И, второй входвторого элемента И соединен с.выходом четвертого элемента И, второйвход третьего элемента И соединенс выходом формирователя импульса запрета и входом второго формирователя,второй вход четвертого элемента Исоединен с выходом элемента НЕ, входы формирователя импульса запретасоединены соответственно с третьими четвертым входами блока управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы которого являются выходами соответственно первого элемента И, третьего элемента И, элемента НЕ, первого формирователя, второго формирователя,второго элемента И,тор 3, эталонный генератор 4,ключ 5, фильтр 6 нижних частот, усилитель 7 постоянного тока, формирователь 8 импульсов, блок 9 нормирования, блок 10 индикации и кварцевый генератор 11.Блок 9 нормирования содержит.блок 12 управления, реверсивный счет.чик 13, счетчиковый делитель 14,первый элемент 2 И 15, двоичный счетчик 16, блок элементов НЕ 17, двоичный счетчик 18 с предварительнойзаписью информации, второй элемент2 И 19, элемент 20 задержки, двоичнодесятичный счетчик 21 и блок 22 памяти,Блок управления содержит третийэлемент 2 И 23, первый формирователь24, элемент НЕ 25, первый 26 и четвертый 27 элементы 2 И, формирователь28 импульса запрета, второй формирователь 29 и второй элемент 2 И 30.1190281 4 ния реверсивного счетчика 13 и вторым входом первого элемента 2 И 26,выход которого соединен с третьимвходом счетчикового делителя 14,выходы двоичного счетчика 16 соединены с входами блока элементовНЕ 17,выходы которого соединены с входамидвоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, выход 10 которого соединен с вторым входомвторого элемента 2 И 19 и с входомдвоично-десятичного счетчика 21, выход второго элемента 2 И 19 соединенс входом элемента 20 задержки, вы ход которого соединен с третьимвходом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации, выходы двоично-десятичного счетчика21 соединены с входами блока 22 намяти, выход которого соединен с. выхо.дом блока 9 нормирования.В блоке 12 управления первый,второй, третий и четвертый входысоединены соответственно с первымивходами первого 26, второго 30,третьего 23 и четвертого 27 элементов 2 И, второй вход первого элемента2 И 26 соединен с входом элементаНЕ 25, входом первого формирователя ЭО 24 и в к дом третьего элемента 2 И23, второй. вход, второго элемента 2 И30 соединен с выходом четвертогоэлемента 2 И 27, второй вход третьегоэлемента 2 И 23 соединен с выходомформирователя 28 импульса запретаи входом второго формирователя 29,второй вход четвертого элемента 2 И27 соединен с выходом элемента НЕ 25,входы формирователя 28 импульсазапрета соединены соответственно с 40третьим и четвертым входами блока12 управления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы блока 12 управления являются 45выходаьж соответственно первого 26и третьего 23 элементов 2 И, элемента НЕ 25, первого 24 и второго 29 На третий вход блока 12 управле ния подается импульс управления, первый вход блока 12 управления соединен с первым входом блока 9 нормирования, второй вход - с вторым входом блока 9 нормирования, чет- ,55 вертцй вход - с выходом реверсивного счетчика 13, выход счетчикового делителя 14 соединен с входом сложе. В устройстве первый вход управляемого генератора 2 соединен с выходом генератора 1 пилообразногонапряжения, первый вход фазового детектора 3 соединен с выходом эталонного генератора 4, выход управляемого генератора 2 соединен с вторымвходом фазового детектора 3, выход, которого соединен с первым входомключа 5 и с входом формирователя 8импульсов, выход ключа 5 соединенс входом фильтра 6 нижних частот,выход которого соединен с входом. усилителя 7 постоянного тока, вы-ход которого соединен с вторым входом управляемого генератора 2, выходФормирователя 8 импульсов соединенс первым входом блока 9 нормирова-.ния, второй вход которого соединенс выходом кварцевого генератора 11,третий вход блока 9 нормирования,второй вход ключа 5 и вход гене. ратора 1 пилообразного напряжениясоединены с шиной импульса управления, вькод блока 9 нормированиясоединен с входом блока 10 индикации, первый выход блока 12 управления соединен с входом вычитания реверсивного счетчика 13, а второйвыход - с первым входом двоичногосчетчика 16, второй вход которого.соединен с вторым входом блока 12управления, третий выход которогосоединен. с первыми входами первого15 и второго 19 элементов .2 И, четвертый выход - с вторым входом реверсивного счетчика 13, третьимвходом двоичного счетчика 16, первым входом двоичного счетчика 18с предварительной записью информации, первым входом двоично-десятичного счетчика 21 и первым входомсчетчикового делителя 14, пятыйвькод - с первым входом блока 22памяти, а шестой выход - с вторымвходом двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации ис вторым входом счетчикового делителя 14,формирователей и второго элемента 2 И 30. Устройство работает следующим об-, разом.Работу в динамике рассмотрим в два этапа. Вначале, когда импульс управления на ключе 5 отсутствует, он открыт. Если напряжения с выходов управляемого генератора 2 и эталонного генератора 4 не равны по частоте и фазе, то на выходе фазового де 119028145 С приходом импульса управленияна формирователь 24 его передний фронт 1(фиг.53) подается на счетчики 13, 14,16, 18 и 21 для установки их в состояние "О". Затем в течение импульса управления в двоичный счетчик 16с кварцевого генератора 11 эаписыва. ется число импульсов (фиг.5,1), которое одновременно подается с выхотектора 3 появляется напряжение, не равное нулю, которое через ключ 5 поступает на фильтр 6 нижних частот, фильтруется, затем через усилитель 7 постоянного тока подается на управляемый генератор 2, удерживая разность частот и фаэ между сигналами управляемого 2 и эталонного 4 генераторов равными нулю. Таким образом, в отсутствии модуляции сигнал на выходе фазового детектора Э отсутствует.На втором этапе в момент прихода импульса управления (фиг.4,й) закрывается ключ 5, цепь фазовой авто- подстройки частоты обрывается, запускается генератор 1 пилообразного напряжения, разрешается прохождение информации через формирователь 8 импульоов на блок 9 нормирования. На управляемый генератор 2 с генератора 1 пилообразного напряжения подается пилообразное напряжение (фиг.4,6). Частота .сигнала на вы-ходе управляемого генератора 2 увеличивается по линейному закону (фиг,4 ф). На выходе фазового детектора 3 появляется разностный .сигнал в виде синусоиды с увеличивающейся во вре: ени по линейному закону часто.З 0 той (фиг.4,3), определяя обусловленную модуляцией разность фаз сигналов управляемого 2 и эталонного 4 генераторов. Раэностный сигнал усиливается усилителем формировате- З 5 ля 8 импульсов и поступает на нуль- орган, который срабатывает в точках перехода низкочастотной синусоиды через уровень О, преобразуя синусоиду в прямоугольный двухполярный меандр. который затем поступает на схему выделения фронтов формирователя 8. Импульсы с выхода формирователя 8 (фиг.4,) поступают на вход блока 12 управления .(Фиг.2). Кроме них на блок 12 управления постоянно поступают импульсы с кварцевого генератора 11. да двоичного счетчика 16 в виде двоичного 12-разрядного параллельного кода через блокэлементов НЕ 17 в обратном коде в двоичный счетчик 18 с предварительной записью информации. Одновременно в течение импульса управления в реверсивный счетчик 13 по входу вычитания через элемент 2 И 26 записывается число с выхода формирователя 8 импульсов. С приходом первого импульса на вход вычитания реверсивного счетчика 13 на выходе старшего разряда счетчика происходит перепад с логического "О" на логическую "1" (фиг.5,). Импульс управления также поступает на формирователь 28 импульса запрета, состоящий из элементов 2 И и КБ-триггера, который срабатывает по заднему фронту импульса управления (фиг.5 д ) - начинается сигнал запрета прохождения импульсов управления через элемент.2 И 23.После окончания импульса управления импульсы с кварцевого генератора 11 через элемент 2 И 30 поступают на счетчиковый делитель 14 и после деления с его выхода поступают на вход сложения реверсивного счет- чика 13, Происходит вычитание записанного в счетчик по входу вычитания " числа В момент вычитания последней записанной в счетчике единицы счетчик 13 обнуляется и на выходе старшего разряда счетчика появляется перепад с логической "1" на логический "О" (фиг.5,5), Данный импульс поступает в блоке 12 управления на формирователь 28 импульса запрета и на элемент 2 И 27. В формирователе 28 КЗ-триггер срабатывает второй раз либо по заднему фронту поданного импульса, если нет совпадения с очередным импульсом управления, либо по заднему фронту импульса управления (фиг.5,Я). С выхода формирователя 28 импульс запрета поступает на элемент 2 И 23, где происходит запрет прохождения импульсов управления в блоке 12 управления до тех пор, пока идет счет в реверсивном счетчике 13.В формирователе 29 вырабатывается импульс по заднему фронту импульса запрета (фиг.5,). Во время прихода данного импульса в блоке 22 памяти происходит запись информации. Блок 22 памяти построен на П-трнг7 1190 герах. На элементе 2 И 27 происходит формирование импульса (фиг.5,ц) между задним фронтом импульса управления и задним фронтом импульса с вьг хода реверсивного счетчика 13. Во время данного импульса с кварцевого генератора 11 через элемент 2 И 30 проходят импульсы счета (фиг.5,%) на счетчиковый делитель 14 и на двоичный счетчик .18 с предваритель ной записью информации. Количество импульсов на выходе элемента 2 И 30 :пропорционально величине набега фазы ф за время модуляции 1. Число, записанное в двоичном счетчике 16, определяет время модуляции 1 ц На двоичном счетчике 18 с предвари.тельной записью информации происходит деление / = Яв . Так как по входам предварительной записи информациисчетчика 18 записывается число двоичного счетчика 16 в обрат ном коде, то до заполнения счетчика 18 необходимо по счетному входу подать число импульсов, равное прямо- д му коду, при подаче которого счетчик заполняется и на выходе переноса старшего счетчика 18 появляется импульс переноса. Задержав импульс переноса на элементе 20 задержки, подают его на вход разрешения пред.варительной записи информации счетчика 18, во время прихода которого в счетчик вновь записывается число двоичного счетчика 16, но в обратном коде.Таким образом, на двоичном счетчике 18 с предварительной записью информации происходит один раэ делеФние 1 укоторое.продолжается до 40Моф. 281 8окончанйя поступления на счетныйвход двоичного счетчика 16 с предва.рительной записью информации импуль-.сов (фиг.5,К) через элемент 2 И 30.Последовательность. импульсов переноса с выхода счетчика 18(фиг.5,м) поступает на вход двоичнодесятичного счетчика 21 с коэффициентом деления, равным 10. С выходадвоично-десятичного счетчика 21 ин-формация в виде:параллельного 16 разрядного кода подается на блок 22памяти. Двоично-десятичный счетчик21 держит на выходах просчитанноечисло импульсов переноса и в моментприхода импульса (фиг.5,) информа-.ция записывается в блок 22 памяти.Сразу же после окончания импульса(фиг.5, информация с выхода блока22,памяти выдается в виде 16-.разрядного параллельного кода на дешиф, ратор двоичного кода.в семисегментный. С выходов дешифраторов информапия поступает на цифровые индикаторы, которые высвечивают результатданного измерения до окончания счетав реверсивном счетчике 13 следующегоизмерения.Число импульсов переноса на выходе двоичного счетчика 18 с предварительной записью информации в10 раз больше величины девиации.На четырех индикаторах высвечивается число импульсов переноса, после третьего индикатора постоянногорит запятая, что говорит о величине девиации.Использование изобретения позволит повысить точность измерения .величины девиациичастоты линейночастотной модуляции.. Корректор Л,Пилипе Редактор И.Николай 7 Тираж 747 ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушская каз 6974/4 одпис митета СССР ьгг д. 4 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4