182637. lajstromszámú szabadalom • Számláló típusú frekvencia és/vagy időtartam mérő készülék
182637 bemenetére jutó impulzusokat. Az impulzusjel a 101 jelkapun át kerül a 102a jelbemenetre. A 101 jelkapu vezérlő 101c bemenetére közvetlenül vagy közvetve az ismert megoldásoknál is alkalmazott kapujel 130 egység 130b kimenete csatlakozik, mely kimenet ezenkívül áttöltést vezérlő 104 fokozat 104a bemenetére is csatlakozik. Az áttöltést vezérlő 104 fokozat ki menete a számláló 102 mű egy 102b bemenetére, nullázó 103 fokozat 103a bemenetére, szünetidő 107 áramkör indító bemenetére és indító 120 áramkör első 120c tiltóbemenetére csatlakozik; a nullázó 103 fokozat kimenete(i) a számláló 102 mű nullázó 102c bemenetére és az indító 120 áramkör nullázó 120f bemenetére van(nak) kötve. A kapujel 130 egy ég egy-egy 130a és 130c bemenetére az indító 120 egység, illet ve — 106 órajeladóval csatolt — ütemjelosztó 150 egység 120e, illetve 150c kimenetei esatlako nak közvetlenül vagy közvetve. A hatáslánc eddig leírt részei az ismert megoldásoknál is megtalálhatók. A találmányt az ismert készülékektől általánosságban az különbözteti meg, hogy a 106 órajeladó és az ütem elosztó 150 egység közé ütemjelképző 140 egység van iktatva, melynek 140a órajelbemenetét harmonikus spektrum 141 generátor 141a bemenete alkotja, 140b ütemjelkiinenetét multiplexer 147 fokozat kimenete alkotja, a multiplexer 147 fokozat egy-egy bemenetére közvetlenül vagy közvetve a spektrum 141 generátor egy-egy 141b,c kimenete, további bemenetére közvetlenül vagy közvetve sávválasztó 110 egység 110b kimenete csatlakozik és a sávválasztó 110 egység 110a bemenete a 101 jelkapu 101a jelbemenetével van csatolva. A mutatott példakénti kiviteli a'aknál a sávválasztó 110 egységnek van frekvencia 111 demodulátora, arra csatlakozó — hiszterézissel kialakított — komparátor 112 fokozata és flip-flopokkal kialakított mintavevő 113 fokozata, mely utóbbinak a kimenete az ütemjel 140 egység további 140c bemenetén és logikai 148 hálózaton át csatlakozik a multiplexer 147 fokozatra. Ha a spektrum 141 generátor kimenőjele szinuszos, annak 141b kimenete és a multiplexer 147 fokozat megfelelő bemenete közé jelformáló 146 fokozat, pl. Schmitt-trigger van iktatva. A szünetidő 107 áramkör ennél a kiviteli alaknál kétállású kapcsoló 108 fokozaton át csatlakozik az indító 120 egység bemenetére, míg a kapcsoló 108 fokozat másik állásában a 120a bemenetre a külső indítású üzem megvalósítására szolgáló indító 105 fokozat csatlakozik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezéssel a gyors mérés megfelelő pontosságát úgy biztosítjuk, hogy mind a kapujel mértékét, mind annak offszet eltolását a mérendő frekvencia szűkebb sávjához illeszkedve választjuk meg és a jel pozicionálását a mérendő jel impulzuséléhez szinkronizálva végezzük. Az ismert, a mérendő jelhez nem szinkronizált készülékeknél a kvantálás mértékének megfelelő teljes digittel egyezhet meg a hiba mindkét irányban. A hiba előjelét a mérendő jel és az ütemjel relatív fázishelyzete határozza meg (lásd a J1 ábrát). Ismeretes, hogy a bemenőjelhez szinkronizálás esetén a kapuzáshoz felhasznált ütemjelnek jóval nagyobb frekvenciájúnak kell lennie, 5 mint a mérendő jelnek. Ha az ütemjel frekvenciája a mérendő jel fx frekvenciájának legalább tízszerese, akkor a kapuzott mérés starthibája jó közelítéssel elhanyagolható. Ekkor a hiba jó becsléssel -—1, és 0 közötti a szokásos ± 1 helyett (lásd a J2.a ábrát), ha fe/fx>10. Ha 50—70 MHz tartományban végzendő méréshez 100 Hz-es felbontással a közvetlen mérésre alkalmas Tk kapuidőt offszet értékkel megnyújtjuk, az 1 2 Tk ----------b------= 10 ms +2/Afx. 100 Afx így megközelítjük a kvantálási hiba optimális értékét, mely ±0,5 egység (lásd a J2.b ábrát). Az 1. ábra szerinti kapcsolási elrendezés automatikusan figyeli, hogy a mérendő frekvencia milyen tetszőlegesen választható szélességű frekvenciasávba esik és automatikusan megválaszt ja az ütemjel ehhez illeszkedő optimális fe frekvenciáját, így biztosítva a közel állandó fe/fx arányt. Ezt a közelítést a továbbiakban szegmens-szerű közelítésnek nevezzük. Célszerűen az offszet értéket a szegmens közepe környezetében választjuk meg, mely tehát szintén követi a bemenő mérendő jel mindenkori fe frekvenciája szerinti optimalizálását. A példa szerinti esetben az 50—70 MHz szélessége szegmens közepe 60 MHz, ennek megfelelően választjuk meg az offszet eltolás mértékét is. Hb a számláló mű által kijelzendő mérőszámot MHz-ben értelmezzük és az eredményt négyjegyű tizedes törtként lebontva akarjuk kijelezni, az N mérőszámot a normált Tk kapuidő és a mérendő jel fx frekvenciájának szorzatában kifejezve; N = Tk-fx; Tk = N/fx. A szegmens középfrekvenciája: fxo — 60 MHz. A fél digittel megtoldott mérőszám : N = 60.00005 és így a szükséges kapuidő : 60.00005 6 Tk = 10 ms+8,3 ns. Ha fx = 70 MHz, az offszet eltolás: Tk = 7,l ns, ha fx = 50 MHz, az offszet eltolás: Tk=10 ns. A kapuidő ily módon való kismértékű megnövelése egyszerű áramkörrel elvégezhető (lásd a 2. ábrát). Az 1. ábrán jelölt valamelyik B megszakításba olyan kétpólust iktatunk, melynek egyik ágában első és második 21 és 22 inverter közötti csatoló szakaszba söntági 24 ellenállás és 25 kondenzátor vannak beiktatva, a második 22 inverter kimenete és ennek a teljes ágnak a bemenete (vagyis a 20 fokozat bemenete) 23 NAND- kapu egy-egy bemenetére csatlakoznak, mely 23 NAND-kapu kimenete alkotja az offszet eltoló 20 fokozat kimenetét. Az esetleg szükséges beállítást az időtag módosításával végezhetjük. A korrigált kapuzást szemléltető J2.b ábrára már utaltunk. A jelkapu nyitásának és zárásának az ütemjellel 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
