Patent RU-2730047-C1 (RU)
Inventor: ZAKHAROV YURIJ ANATOLEVICH
IPC: G01R23/02
Filed: 2019-08-13
Granted: 2020-08-14
Abstract: Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в гироскопах - магнетронах, радиотехнике, в микроконтроллерах и других устройствах, где требуется прецизионное измерение высокой частоты сигналов до десятков гигагерц и малых их отклонений от номинальных значений, а также очень малых временных интервалов. При этом предполагается их использование в системах ориентации и навигации на подвижных объектах - самолетах, кораблях и других, в виде датчиков, от которых требуется непрерывность работы и достаточная частота выдачи информации. Цифровой частотомер, в состав которого входят порт приема входного сигнала, порт приема счетных высокостабильных импульсов, три группы счетчиков с регистром на выходе измерительного счетчика, триггеры, соединенные со схемой синхронизации и управления, в виде дополнительных триггера определения измерительного интервала и триггера переключения двух каналов, выполненных в виде двух групп реверсивных счетчиков из старшего и младшего разрядов, также два мультиплексора старшего и младшего разрядов, предназначенные для смены отображения выходной информации от каналов, блок логических элементов, предназначенный для управления выработкой счетного интервала, определения разности частот входного и эталонного сигналов и переключения каналов и знаков счета разности этих частот, регистр запоминания целой части входного сигнала, а также корректор дробной части в виде делителя ее на мантиссу измеряемой частоты, выполненного на основе микросхемы программируемой интегральной логической структуры, отличающееся тем, что в состав цифрового частотомера введен формирователь расширенного окна счета импульсов частоты порядка ~ ƒƒс АЦП с выходом число-импульсного или частотно-импульсного типа (ЧИМ), входом которого является интегратор-хранитель уровня напряжения, пропорционального длительности накопленной разностной фазы между опорной и измеряемой частотами, содержащий также генератор импульса растяжки с времязадающей емкостью, инвертор с выходом на вход управления АЦП и в устройство управления, аналоговый ключ в цепи обратной связи интегратора для управления им, операционные емкость и резистор, делители на входах операционного резистора и неинвертирующего входа с диодами в нижних плечах, разделительную емкость между входом формирователя и входом интегратора, при этом с соответствующими входами блока логических элементов соединены выходы первой многовходовой схемы «и - не», выходы триггера переключения первого канала на второй, выходы формирователя расширенного окна счета импульсов, с выходами блока логических элементов связаны управляющие входы n входных счетчиков, входы управления регистра для запоминания целочисленного значения входного сигнала, входы счетчиков младшего разрядов первого и второго каналов, причем выходы двух счетчиков старших разрядов соединены со входами мультиплексора переключения выходов старшего разряда, а выходы двух счетчиков младших разрядов соединены со входами мультиплексора переключения выходов младшего разряда, выходы регистра и блок мультиплексоров соединены с соответствующими входами микросхемы программируемой логической интегральной структуры, первым выходом которой является разностная частота между входным и эталонным сигналами, а вторым выходом ее и цифрового частотомера в целом - целое число входных импульсов входного сигнала за период измерения. 4 ил.