Синтезатор временных интервалов

(19) 5 О 04 Р 10/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4345094/2122) 18,12.8746) 30.08,91. Бюл. В 3271) Томский институт автоматиэированнысистем управления и радиоэлектроники(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 911397, кл. 6 01 й 35/00, 1980.Авторское свидетельство СССРВ 1370646, кл. 6 04 Г 10/06, 1986.(57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для поверки фазовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временных интервалов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Цель в синтезаторе временных интервалов достигается введением коммутаторов 10 - 12. Кроме того, синтезатор содержит опорный генератор 1, делители 2, 3 частоты, блоки 4, 5 фазовой автоподстройки частоты, формирователи 6, 7 импульсов, триггерный преобразователь 8 частоты, цифровой измеритель 9 временных интервалов, блок 13 управления, 4 ил.Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использованов составе автоматизированных информационно-измерительных систем для поверкифаэовой и временной погрешностей фазометров и измерителей временных интервалов,Цель изобретения - расширение функционал ьных возможностей за Счет возможности агрегатирования в автоматизированных 10системах и автокоррекции погрешностей.На фиг. 1 - структурная схема синтезатора временных интервалов; на фиг. 2 - пример структуры блока управления на баземикроЭВМ; на фиг, 3 - состав управляющих 15и информационных сигналов для обмена сЭВМ; на фиг, 4 а - д - блок-схема алгоритмаработы синтезатора временных интерваловСинтезатор временных интервалов 20(фиг. 1) содержит опорный генератор 1 (ОГ),делители 2, 3 частоты с предварительнойустановкой ЩЧ с ПУ), блоки 4, 5 фаэовойавтоподстройки частоты (ФАПЧ), формирователи 6, 7 импульсов (ФИ), триггерный 25преобразователь 8 частоты ТПЧ), цифровойизмеритель 9 временных интервалов(ЦИВИ), первый 10, второй 11, третий 12коммутаторы, блок 13 управления.Выход опорного генератора 1 соединен 30через делитель 2 .частоты с первым входомФАПЧ 4, через делитель 3 частоты с первымвходом ФАПЧ 5 и непосредственно соединен с вторыми входами ФАПЧ 4, 5 и первымвходом триггерного преобразователя 8, выход первого ФАПЧ 4. соединен с входомформирователя 6, выход второго ФАПЧ 5соединен с входом формирователя 7, выходные шины блока 13 управления соединеныс соответствующими информационными, 40входами делителей 2, 3 частоты, с соответствующими информационными входамицифрового измерителя 9 временных интервалов, с соответствующими входами коммутаторов 10 - 12, выходы формирователей 456, 7 являются выходными шинами синтезатора и соединены с соответствующимивходами коммутатора 10, выходы которогосоединены с соответствующими входамитриггерного преобразователя 8, первый"и 50второй. выходы которого соединены соответственно с первыми и вторыми входамикоммутаторов 11, 12, выходы которых соединены с соответствующими измерительными входами цифрового измерителя 9 55временных интервалов, вход запуска которого соединен с тактирующим выходом коммутатора 11.Состав выходных шин блока 13 управления приведен на фиг. ,3. Устройство работает следующим образом.Группа блоков, состоящая из опорного генератора 1 и двух делителей 2, 3, представляет собой двухканальное. низкочастотное устройство, которое выдает два синхронных сигнала низкой частоты, между которыми можно дискретно регулировать фазовый сдвиг от О до 2 л, с дискретом 2 йlй, где й - коэффициент деления делителей 2, 3. Заданный на низкой частоте фазовый сдвиг затем переносится на высокую частоту двухканальной системой ФАПЧ 4, 5, на выходе которой установлены формирователи 6, 7, преобразующие выходные сигналы ФАПЧ в измерительные импульсы с короткими фронтами, обозначающими границы временного интервала,Временной интервал, заданный на выходесинтезатора, трансформируется затем на низкую промежуточную частотутпч = 1 вых тог,где 1 вых - частота выходного сигнала ФАПЧ;Ьо, - частота. опорного генератора 1 с помощью двухканального триггерного преобразователя 8, При этом происходит увеличение масштаба временного сдвига пропорционально коэффициенту преобразования частотытпч - Ктвых.,живыхгде К = - .тпчЗатем увеличенный временной интервал измеряется цифровым измерителем 9 временных интервалов. который выдает результат измерения в цифровом коде на шину данных в блок 13 управления, в котором происходит обработка результата измерения, сравнение с номинальным значением заданного временного сдвига, определение поправки к коду задаваемого сдвига и предварительная установка коэффициента деления делитедей 2, 3 с учетом поправки на рассчитанную погрешность,Для того, чтобы устранить влияние собственного дрейфа триггерного преобразователя 8 и цифрового измерителя 9 программа управления (фиг. 4) осуществляется в три этапа:Этап 1, Начальная калибровка цифрового измерителя 9, Производится путем переключения одного иэ коммутаторов 11 или 12. При этом на оба входа измерителя 9 подается один и тот же сигнал промежуточной частоты, т.е. на выходах измерителя 9 создается нулевой сдвиг, а затем через шину управления блока 13 подается импульс сброса. Следовательно, измеритель 9 приводится в состояние готовности к следующим измерениям.Этап 2. Начальная калибровка самогосинтезатора. Переключенный коммутаторвозвращается в исходное положение и по 5Цепи запуска выдается импульс, по которому производится первое измерение преобразованного интервала времени, кудавходит разность Ьтв собственных задержекканалов триггерного преобразователя 8 101 = пч + Ь 8 = К4 вых + ЛГв .Далее производится одновременноепереключение всех трех коммутаторов 10 -12, в результате чего происходит перекрестное переключение каналов преобраэоватвля 8, снова подается импульс запускаизмерителя 9 и производится второе измерение, куда разность входит с обратнымзнакомт 2 =Гпч Ьгв = Ктвых Ь 8. 20Очевидно, что для определения истинного значения начального сдвига го навыходе синтезатора блоку 13 достаточнопроизвести вычислениег 1 +т 2 25То =2 КК твых + Л гв + К живых + Л тв2 Ктвыхт,е. таким образом определить поправку наначальный сдвиг и занести ее в память,Этап 3. Синтез временного интервала.На этом этапе блок 13 вносит поправку наначальный сдвиг в код номинала задаваемого сдвига, вводит откорректированный кодв делители частоты 2, 3 с программной уста-. 35новкой циклов деления. Таким образом, задается требуемое значение временногоинтервала. В дальнейшем осуществляетсяотслеживание дрейфа нуля путем периодического повторения всех трех этапов. При 40этом постоянно контролируется правильность синтеза,Место программируемого синтезаторавременных интервалов в структуре информационно-измерительной системы, выполненной, например, из стандартных узловсемейства микро- и миниЭВМ "Электроника" иллюстрирует фиг. 2. На фиг, 3 показаны реальные сигналы в шинах данныхи шинах управления и направления обмена при использовании 16-разрядного МПи стандартного, приборного интерфейса,где дополнительно обозначено: гном - номинальное значение временного интервала;,трв - реально измеренное значение интервала; в - сигнал высокого логического уровня.Общий алгоритм работы программируемого синтезатора временных интерваловвключает дополнительно режим подготовки к работе и документирования результатов выполнения програМмы обслуживания всей автоматизированной системы. Один из вариантов алгоритма реализуется на фиг. 4 а - 4 д.Введение новых элементов и связей в известное устройство позволяет полностью исключить дрейф нуля каналов синтезатора, что свидетельствует о повышении точности калибровки временных интервалов.Формула изобретенияСинтезатор временных интервалов, содержащий два делителя частоты, два блока фазовой автоподстройки частоты, два формирователя импульсов, триггерный преобразователь частоты, цифровой измеритель временных интервалов, блок управления, опорный генератор, выход которого через первый делитель частоты соединен с первым входом первого блока автоподстройки частоты, через второй делитель частоты соединен с первым входом второго блока автоподстройки частоты и непосредственно - с вторыми входами первого и второго блоков фазовой автоподстройки частоты и первым входом триггерного преобразователя частоты, выход первого блока автоподстройки частоты соединен с входом первого формирователя импульсов, выход которого соединен с первой выходной шиной синтезатора, вторая выходная шина которого со-. единена с выходом второго формирователя импульсов, вход которого соединен с выходом второго блока фазовой аетоподстройки частоты, информационные, входы первого и второго делителей частоты и информационный выход и вход сброса цифрового измерителя временных интервалов соединены с соответствующими шинами данных блока управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены три коммутатора, при этом выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с соответствующими входами первого коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами триггерного преобразователя, первый выход которого соединен с первыми входами второго и третьего коммутаторов, вторые входы которых соединены с вторым выходом триггерного преобразователя, измерительные входы цифрового измерителя временных интервалов соединены с выходами второго и третьего коммутаторов, тактирующий выход второго коммутатора соединен с входом запуска цифрового измерителя временных интерва1674057 лов, входы управления первого, второго и третьего коммутаторов соединены с соотГ1 ветствующими выходами шины данных блока управления.1674057 ектор М. Максимишинец едакт овти Заказ 2919 Тираж 260 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиямпри ГКНТ СССР 113035; Москва, Ж, Раушская наб., 4/5