[go: up one dir, main page]

SU1553914A1 - Digital frequency meter - Google Patents

Digital frequency meter Download PDF

Info

Publication number
SU1553914A1
SU1553914A1 SU884456206A SU4456206A SU1553914A1 SU 1553914 A1 SU1553914 A1 SU 1553914A1 SU 884456206 A SU884456206 A SU 884456206A SU 4456206 A SU4456206 A SU 4456206A SU 1553914 A1 SU1553914 A1 SU 1553914A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
time
unit
frequency
Prior art date
Application number
SU884456206A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Чепурных
Михаил Кириллович Чмых
Original Assignee
Красноярский Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Красноярский Политехнический Институт filed Critical Красноярский Политехнический Институт
Priority to SU884456206A priority Critical patent/SU1553914A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1553914A1 publication Critical patent/SU1553914A1/en

Links

Landscapes

  • Measuring Frequencies, Analyzing Spectra (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике электрорадиоизмерений и может использоватьс  дл  измерени  частоты периодических сигналов при наличии широкополосных шумов. Цифровой частотомер содержит формирующий блок 1, элемент 4 совпадени , счетчик 6 импульсов, генератор 7 импульсов, врем задающий блок 8. Введение блока 2 задержки, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и делител  5 частоты позволило уменьшить вли ние широкополосных шумов на точность измерени  частоты и повысить помехоустойчивость. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.The invention relates to a technique of electrical radio measurements and can be used to measure the frequency of periodic signals in the presence of broadband noise. The digital frequency counter contains a shaping unit 1, a coincidence element 4, a pulse counter 6, a pulse generator 7, a master time unit 8. The introduction of a delay unit 2, an EXCLUSIVE OR 3 element and a frequency divider 5 reduced the impact of broadband noise on the frequency measurement accuracy and improving robustness . 2 hp f-ly, 4 ill.

Description

(Л С(Ls

ПускStart

СЛSL

слcl

со соwith so

Фие.1Phie.1

Изобретение относитс  к технике электрорадиоизмерений и может быть использовано дл  измерени  частоты периодических сигналов при наличии широкополосных шумов.The invention relates to a technique of electrical radio measurements and can be used to measure the frequency of periodic signals in the presence of broadband noise.

Цель изобретени  - повышение точности и помехоустойчивости.The purpose of the invention is to improve the accuracy and noise immunity.

На фиг. 1 приведена структурна  схема цифрового частотомера} на фиг. 2 и 3 - схемы формирующего и врем задающего блоков соответственно на фиг. 4 - временные диаграммы работы цифрового частотомера.FIG. 1 shows a block diagram of a digital frequency meter} in FIG. 2 and 3 are diagrams of forming and time of master blocks, respectively, in FIG. 4 - timing diagrams of the digital frequency meter.

Цифровой частотомер содержит последовательно соединенные формирующий блок (ФБ) 1, блок 2 задержки (Б3 элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, элемент 4 совпадени  (ЭС), делитель 5 частоты (ДЧ) и счетчик 6 импульсов (СИ), а также последовательно соединенные генератор 7 импульсов ,(ГИ) и врем задающий блок (ВЗБ) 8, выход которого подключен к второму входу ЭС 4. Выход ГИ 7 объединен с синхронизирую- щими входами БЗ 2, третьим входом ЭС 4 и ФБ 1, выход которого соединен с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3. Дополнительные входы ДЧ 5, СИ 6 и ВЗБ 8 объединены с входом Пуск цифрового частотомера.The digital frequency meter contains serially connected forming unit (FB) 1, delay unit 2 (B3 element EXCLUSIVE OR 3, coincidence element 4 (ES), frequency divider 5 (PM) and pulse counter 6 (CI), as well as series-connected pulse generator 7 , (GI) and the time master unit (TSZ) 8, the output of which is connected to the second input of the ES 4. The output of the GI 7 is combined with the clock inputs of the KB 2, the third input of the ES 4 and FB 1, the output of which is connected to the second input of the EXCLUSIVE element OR 3. Additional inputs of DCh 5, SI 6 and VZB 8 combined with the input of Pu ck digital frequency meter.

Формирующий блок 1 цифрового час- ,тотомера содержит усилитель-ограничи тель 9, вход которого  вл етс  входом формирующего блока 1 и D-триггер 10, D-вход которого подключен к выходу усилител -ограничител  9. Синхровход D-триггера 10  вл етс  синхронизирующим входом формирующего блока 1, а выход - выходом блока 1.The digital clock forming unit 1 of the totomer contains an amplifier-limiter 9, the input of which is the input of the forming unit 1 and a D-flip-flop 10, the D-input of which is connected to the output of the amplifier-limiter 9. The synchronous input of the D-flip-flop 10 is a sync input the forming unit 1, and the output - the output of the unit 1.

Врем задающий блок 8 содержит элемент 11 совпадени , первый вход которого  вл етс  входом врем задающего блока 8, врем задающий делитель 12, вход которого подключен к выходу эле мента 11 совпадени , RS-триггер 13, R-вход которого подключен к выходу врем задающего делител  12, S-вход  вл етс  дополнительным входом врем  задающего блока 8, подключенным к входу Пуск частотомера, а выход содинен с вторым входом элемента совпадени  11 и  вл етс  выходом врем - задающего блока 8.The time driver unit 8 contains a match element 11, the first input of which is the time input of the driver unit 8, the time driver divider 12, the input of which is connected to the output of the match element 11, the RS flip-flop 13, the R input of which is connected to the output time driver divider 12, the S-input is an additional time input of the master unit 8 connected to the Start input of the frequency meter, and the output is connected to the second input of the matching element 11 and is the time output of the master unit 8.

Цифровой частотомер работает следующим образом.Digital frequency meter works as follows.

На вход формирующего блока 1 поступает гармонический сигнал, который при помощи усилител -ограничител  9The input of the forming unit 1 receives a harmonic signal, which with the help of the amplifier-limiter 9

10ten

1515

( 25 (25

539144539144

преобразуетс  в пр моугольные импульсы со скважностью, приблизительно равной двум (импульсы типа меандр). Эти импульсы прив зываютс - при помощи D-триггера 10 по фронту и срезу к последовательности квантующих импульсов , поступающих с генератора 7 импульсов на синхровход D-триггера 10. Сформированные в ФБ 1 импульсы задерживаютс  блоком 2 задержки на п тактов квантующей последовательности. Блок 2 задержки может быть выполнен на D-триггерах или на регистре сдвига . Импульсы на выходах формирующего блока 1 и блока 2 задержки приведены на фиг. 4а1„ 61. Эти импульсы постуis converted into square-wave pulses with a duty cycle of approximately two (square-wave pulses). These pulses are associated with a D-flip-flop 10 on the front and slice to a sequence of quantizing pulses received from the generator of 7 pulses on the D-flip-flop 10. The pulses generated in PB 1 are delayed by a block 2 of delays per n clocks of the quantizing sequence. Block 2 delay can be performed on D-triggers or shift register. The pulses at the outputs of the forming unit 1 and the delay unit 2 are shown in FIG. 4a1 „61. These pulses are

пают на элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, на выходе которого формируютс  импульсы, приведенные на фиг. 4 в1. Длительность f сформированных импульсов равна времени задержкиfall on the EXCLUSIVE OR 3 element, at the output of which the pulses are formed, shown in fig. 4 v1. The duration f of the generated pulses is equal to the delay time.

n-t n-t

о about

(1)(one)

где п - число тактов задержки;where n is the number of delay ticks;

t0 - период следовани  квантующих импульсов.t0 is the period of following quantizing pulses.

Далее эти импульсы поступают на элемент 4 совпадени , на третий вход которого поступают квантующие импульсы , а на второй вход - импульс длительностью Тиэл, с выхода врем задаю- щего блока 8. Импульсы с выхода элемента 4 совпадени  поступают на делитель 5 частоты. За врем , равное одному периоду входного сигнала с частотой F, на выход делител  5 частоты поступает 2п импульсов. При выборе коэффициента делени  делител  5, равном п, за врем  измерени  Т, счетчик 6 фиксируетThen, these pulses arrive at the coincidence element 4, the third input of which receives quantizing pulses, and the pulse with duration Tiel comes to the second input, the time of the master unit 8 from the output. The pulses from the output of coincidence element 4 arrive at the frequency divider 5. During a time equal to one period of the input signal with a frequency F, 2p pulses are output to the output of the frequency divider 5. When choosing the division factor of divider 5 equal to n, during the measurement time T, counter 6 fixes

иэмeem

NN

2F-T2F-T

(2)(2)

импульсов. Импульсы, соответствующие заданному времени измерени , формируютс  врем задающим блоком 8. На его выходе длительность импульсаpulses. The pulses corresponding to the specified measurement time are generated by the driver unit 8. At its output, the pulse duration

иэмeem

N, N,

(3)(3)

где NQ - коэффициент делени  врем - задающего делител  12 частоты .where NQ is the time division divider factor 12 frequency.

Как видно из формулы (2),число N импульсов, зафиксированных счетчиком 6 (счетчик подключен к индикатору) соответствует измеренной частоте. ПриAs can be seen from the formula (2), the number N of pulses recorded by the counter 6 (the counter is connected to the indicator) corresponds to the measured frequency. With

51555155

работе с сигнапами, в которых отсутствуют широкополосные шумы, погрей- ность цифрового частотомера така  же, как погрешность известного частотомера . При наличии широкополосных шумов погрешность классического цифрового частотомера резко увеличиваетс  иэ- эа по влени  ложных переходов измер емого сигнала через нулевой уровень (фиг. 4а2). В предлагаемом устройстве эта погрешность существенно уменьшаетс , поскольку средн   длительность Ј положительных импульсов с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3work with signaling, in which there are no broadband noises, the frequency limit of the digital frequency meter is the same as the error of the known frequency meter. In the presence of broadband noise, the error of a classical digital frequency meter increases dramatically, resulting in false transitions of the measured signal through the zero level (Fig. 4-2). In the proposed device, this error is significantly reduced, since the average duration of Ј positive pulses from the output of the element EXCLUSIVE OR 3

О 7-0 12 -i(,3O 7-0 12 -i (, 3

Эти импульсы показаны на фиг. 4в2.These pulses are shown in FIG. 4v2.

Цифровой частотомер обеспечивает высокую точность измерени  при наличии широкополосных шумов. В результате расшир етс  динамический диапазон измер емых сигналов. Тракты (формирующий блок 1) цифровых частотомеров  вл ютс  широкополосными, поэтому в трактах действуют широкополосные шумы . Ложные переходы через нулевой уровень про вл ютс  приThe digital frequency meter provides high measurement accuracy in the presence of broadband noise. As a result, the dynamic range of the measured signals is expanded. The paths (forming unit 1) of digital frequency meters are wideband, therefore wideband noises are in the paths. False zero level transitions occur when

m ЧГ/РШ 3 ,(5)m PG / RSh 3, (5)

где Рц, - среднеквадратична  частотаwhere rc is the rms frequency

шума,noise

q - отношение сигнал-шум.Как видно из (5), дл  обеспечени  высокой точности измерени  необходимо , чтобы отношение сигнал-шум удовлетвор ло условиюq is the signal-to-noise ratio. As can be seen from (5), to ensure high measurement accuracy, it is necessary that the signal-to-noise ratio satisfy the condition

Ч 3FW/F.(6)H 3FW / F. (6)

Например, при F ш 50 МГц, F 1 кГц необходимо, чтобы q 15-Ю3 При уровне шумов, равном 10 мкВ устой чива  работа частотомера наблюдаетс  при уровне измер емого сигнала более 0,15В.For example, at F W 50 MHz, F 1 KHz, it is necessary that q 15 –103 With a noise level of 10 µV, the stable operation of the frequency meter is observed at a measured signal level of more than 0.15 V.

Таким образом, цифровой частотомер , в сравнении с известным позво- л ет повысить точность и помехоустой539Thus, a digital frequency meter, in comparison with the known one, allows to increase the accuracy and noise immunity.

. Q ) 5. Q) 5

20 25 20 25

30 thirty

4040

50 14650,146

чивость измерений частоты при наличии широкополосных шумов.frequency measurement in the presence of broadband noise.

Claims (3)

1.Цифровой частотомер, содержащий формирующий блок, вход которого  вл етс  входом частотомера,элемент совпадени , счетчик импульсов и последовательно соединенные генератор импульсов и врем задающий блок, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента совпадени , отлич а ю щ и и - с   тем, что, с целью повышени  точности и помехоустойчивости, в него введены делитель частоты и последовательно включенные блок задержки и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу элемента совпадени , причем выход генератора импульсов соединен с синхронизирующими входами блока задержки и формирующего блока, выход которого подключен к второму входу элемента.ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и входу блока задержки, вход делител  частоты соединен с выходом элемента совпадени , а выход с входом счетчика импульсов, дополнительные входы счетчика импульсов, делител  частоты и врем задающего блока подключены к входу Пуск частотомера .1. A digital frequency meter containing a shaping unit whose input is a frequency counter input, a coincidence element, a pulse counter and serially connected pulse generator and a time master unit, the outputs of which are connected to the first and second inputs of the coincidence element, respectively, are different. so that, in order to increase accuracy and noise immunity, a frequency divider and a series-connected delay block and an EXCLUSIVE OR element are inputted into it, the output of which is connected to the third input of the coincidence element the output of the pulse generator is connected to the clock inputs of the delay unit and the forming unit whose output is connected to the second input of the element. SELECTIVE OR and the input of the delay unit, the input of the frequency divider is connected to the output of the coincidence element, the output to the pulse counter , the frequency divider and the time of the master unit are connected to the Start input of the frequency meter. 2.Частотомер поп. 1, отличающийс  тем,что формирующий блок содержит последовательно соеди ненные усилит ель-ограничит ель и триггер, синхровход которого  вл етс  синхронизирующим входом формирующего блока, а выход - выходом формирующего блока.2.Photometer pop. 1, characterized in that the forming unit comprises successively connected amplifying fir-bounded spruce and flip-flop, the synchronous input of which is the synchronizing input of the shaping unit, and the output - the output of the shaping unit. 3.Частотомер по п. 1, отличающийс  тем, что врем эадат- щий блок содержит последовательно соединенные элемент совпадени , врем за- дающий делитель и RS-триггер, 5-пход которого  вл етс  дополнительным входом врем задающего блока, :ч выход подключен к второму входу элемента совпадени  и  вл етс  выходом врем задающего блока.3. Frequency meter according to claim 1, characterized in that the time of the forward block contains a consistently connected coincidence element, the time setting divider and the RS flip-flop, the 5-pass of which is an additional input of the time of the master unit: the second input of the match element is the output of the time of the master block. alal smil iismil ii ITIT
SU884456206A 1988-07-06 1988-07-06 Digital frequency meter SU1553914A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884456206A SU1553914A1 (en) 1988-07-06 1988-07-06 Digital frequency meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884456206A SU1553914A1 (en) 1988-07-06 1988-07-06 Digital frequency meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1553914A1 true SU1553914A1 (en) 1990-03-30

Family

ID=21387936

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884456206A SU1553914A1 (en) 1988-07-06 1988-07-06 Digital frequency meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1553914A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Цифровые методы измерени сдвига фаз. - Новосибирск.: Наука, 1979, с. 91-94. №рский Г.Я. Электронные измерени . - М.: Радио и св зь, 1986, с. 122-123. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4313183A (en) Acoustic distance measuring method and apparatus
SU1553914A1 (en) Digital frequency meter
JPH02254397A (en) Method and apparatus for measuring time
JPH09218281A (en) Time-measuring apparatus
JP3516778B2 (en) Frequency measurement method for semiconductor test equipment
JP2512004B2 (en) Bit error rate measuring device
JP4774618B2 (en) Flow measuring device
JP2571082B2 (en) Transmission line length measuring device
SU1448211A1 (en) Acoustic ranger
SU744997A2 (en) Frequency counter
JP2776325B2 (en) Duty measurement circuit
RU33236U1 (en) Correlation Speed Meter
SU1027633A1 (en) Single pulse signal shape digital registering device
SU1196940A1 (en) Simulator of radio signals
SU559429A1 (en) Device for counting errors in a looping phase sequence
JPH09318738A (en) Radar apparatus
SU668081A2 (en) Device for synchronizing check and standard digital signals
SU1165135A2 (en) Acoustic level gauge
SU572910A1 (en) Selector
JPH065278B2 (en) Distance measuring device
RU1823147C (en) Phase-modulated signal detector
SU1150577A1 (en) Method of measuring time of switching
SU960656A1 (en) Phase-to-code converter
SU1500837A1 (en) Ultrasonic flowmeter
SU464858A1 (en) Digital phase meter