Структурная схема прибора

Структурная схема прибора (рис. 6.3) включает следующие основные узлы и блоки: усилитель; смеситель СВЧ; усилитель ВЧ; делитель на 2; гетеродин; усилитель постоянного тока УПТ; счетчик; блок управления; устройство вычислительное управляющее; устройство запоминающее оперативное; устройство запоминающее программируемое; блок индикации; генератор кварцевый; блок питания.

Усилитель предназначен для усиления и формирования сигнала в диапазоне частот 10 кГц … 100 МГц до уровня, необходимого для срабатывания последующих узлов прибора.

Смеситель, состоящий из генератора гармоник и собственно смесителя, предназначен для формирования сетки частот, кратной частоте гетеродина и для смешивания измеряемого сигнала с гармониками сигнала гетеродина.

Усилитель ВЧ предназначен для установки усиления сигнала гетеродина и обеспечения оптимальной работы гетеродина гармоник.

Гетеродин предназначен для формирования сигнала в диапазоне 70 … 140 МГц.

Делитель на 2 предназначен для деления частоты и формирования поделенного на 2 сигнала гетеродина уровня эмиттерно-связанной логики (ЭСЛ).

УПТ предназначен для усиления до необходимой величины преобразованного сигнала с выхода смесителя.

На плате УПТ размещены:

· пиковой детектор, предназначенный для обработки ИМ-сигнала при настройке на нулевые биения;

· компаратор синхронизации, предназначенный для формирования сигнала СИНХР, который может быть использован для синхронизации внешнего осциллографа;

· двухполупериодный выпрямитель, предназначенный для преобразования разнополярного сигнала ВЫХ УПТ в однополярный;

· цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), предназначенный для формирования пилообразного напряжения и управления шкальным индикатором;

· компаратор шкалы, предназначенный для формирования в момент совпадения сигналов ВЫХ ЦАП и BЫХ ВЫПР сигнала ШКАЛА, ограничивающего засветку шкального индикатора.

Счетчик предназначен для формирования и измерения интервала времени, равного целому числу периодов входного сигнала.

Блок управления предназначен для управления работой блока индикации и преобразования командных сигналов микропроцессорного контроллера МПК в управляющие сигналы прибора.

Устройство вычислительное управляющее, устройство запоминающее оперативное, устройство запоминающее программируемое образуют МПК, предназначенный для управления работой прибора и обработки результатов измерения.

Блок индикации предназначен для визуального отображения результата измерения в цифровой форме величины аналогового сигнала выбором режима работы прибора с помощью клавиатуры.

Генератор кварцевый предназначен для формирования опорного сигнала частотой 5 МГц.

Блок питания обеспечивает все узлы прибора стабилизированными питающими напряжениями.

6.4. Измерение частоты в диапазоне 10 кГц … 100 МГц

В диапазоне 10 кГц … 100 МГц измеряемый сигнал со входа А поступает на усилитель А, усиливается и преобразуется в сигнал ЭСЛ-уровня и подается на приемник с линии. В режиме А сигнал поступает только с усилителя А, сигнал f_гет отключен.

С выхода приемника с линии сигнал поступает на делитель на 16, далее формируется до уровня транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) и поступает на коммутатор, который с приходом сигнала ВЫБОР РЕЖИМА А пропускает сигнал на вход формирователя СТРОБ Е.

МПК совместно с блоком управления периодически вырабатывает сигналы управления: ВЫБОР ВХ, СБРОС, ПУСК.

После прихода сигнала ПУСК формирователь СТРОБ Е вырабатывает в момент поступления первого после установки триггера ПУСК-СТОП в нуль импульса входного сигнала f_Е (f_А = 16 f_Е). Срабатывание формирователя СТРОБ Е подготавливает работу формирователя СТРОБ Т, который срабатывает при поступлении первого после начала СТРОБА Е импульса сигнала опорной частоты 5 МГц.

Счетчик Т подсчитывает колебания сигнала опорной частоты 5 МГц(Т₀ = 0,2 мкс) и при достижении значения N_T, соответствующего времени счета Т = 1048780 мкс, формирователь СТОП вырабатывает сигнал СТОП. Сигнал СТОП устанавливает триггер ПУСК-СТОП в состояние логической 1 и следующий после этого импульс сигнала f_E закрывает формирователь СТРОБ Е. Следующий после окончания СТРОБА Е импульс опорной частоты 5 МГц закрывает СТРОБ Т. Таким образом, длительность СТРОБА Е равна целому числу периодов входного сигнала, длительность СТРОБА Т – целому числу периодов сигнала опорной частоты 5 МГц, и длительность стробов может превышать установленное время счета Т_сч на величину периода сигнала f_E.

Количество периодов N_E входного сигнала за время СТРОБА Е подсчитывается счетчиком Е емкостью 3 байта. Количество периодов N_T сигнала 5 МГц подсчитывается счетчиком Т емкостью 3 байта. По окончании СТРОБА Т триггер КОНЕЦ ИЗМЕР вырабатывает сигнал КОНЕЦ ИЗМЕР, после чего МПК считывает Е и Т (N_E и N_T). Значение измеряемой частоты определяется как обратное периоду по формуле

МГц.

Результат вычисления f_изм выводится на семиразрядное цифровое табло в соответствующих единицах измерения.

Поиск по сайту: