DE2036449B2 - Schaltung zum bestimmen der einem markierbaren zeitpunkt zugeordneten frequenz eines stetig frequenzmodulierbaren senders - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Bestimmen der einem markierbaren Zeitpunkt während eines Frequenzdurchlaufs zugeordneten Frequenz eines stetig oder abschnittsweise stetig frequenzmodulierbaren Senders, bei der triggerbare, impulserzeugende Mittel zur Abgabe eines Torimpulses vorgegebener, vergleichsweise geringer Länge vorgesehen sind, welcher Torimpuls einen die Sendefrequenz zählenden Impulszähler über eine Torschaltung öffnet.

Eine Schaltung dieser Art ist aus der US-PS 30 79 554 bekannt. Hierbei bildet der frequenzmodulierbare Sender einen Teil eines Frequenzanalysators, der die Eingangsspannungen eines in seiner Abstimmung gewobbelten, selektiven Überlagerungsempfängers in Abhängigkeit von der jeweiligen Empfangsfrequenz noch ihrer Amplitude auswertet und in einem zugeord-

neten, synchron betriebenen Streifenschreiber, als Auslenkungen von einer auf einem Aufzeichnungsträger markierten Frequenzachse darstellt. Es wird eine Folge von fremderzeugten Torimpulsen verwendet, die den Impulszähler für eine entsprechende Folge von Zahlvorgängen öffnen. Stimmen die jeweiligen Zählergebnisse mit einem vorgegebenen Sollwert überein, so wird Ober die diesem zugeordneten Zählerausgänge ein Markierungsimpuls abgeleitet, der einen Frequenzmarkenschrefefcr zum Anbringen einer Frequenzmarke auf dem Aufzeichnungsträger veranlaßt Eine gezielte Markierung einer gewünschten Sendefrequenz ist hierbei im Prirzip zwar über eine entsprechende Selektion der Zählerausgänge möglich, doch kann es dabei vorkommen, daß die fremderzeugten Torimpulse gegenüber der durchlaufenden Sendefrequenz zeitlich gerade so liegen, daß der Sollwert des Meßergebnisses bei den intermittierenden Zählvorgängen gar nicht oder einer sehr langsamen Frequenzänderungsgeschwindigkeit auch mehrmals hintereinander erreicht wird. Dieser Nachteil kann nur vermieden werden, wenn die Folgefrequenz der Torimpulse zu dem Frequenzbereich und der Frequenzänderungsgeschwindigkeit des Senders in einem relativ eng tolerierten Zusammenhang steht.

Andererseits sind Wobbeisender bekannt, bei denen eine einem markierbaren Zeitpunkt während eines Frequenzdurchlaufs zugeordnete Frequenz mit Hilfe einer einstellbaren Hilfsspannung ermittelt wird, die mit einer die zeitabhängige Frequenz angebenden Spannung (Wobbeispannung) in einem Komparator einem Amplitudenvergleich unterzogen wird. Dabei wird dann als Vergleichsergebnis ein Komparatorimpuls gebildet, der einem Frequenzkurvensichtgerät als Frequenzmarkenimpuls zugeführt wird. Während der Komparatorimpuls den Zeitpunkt definiert, wird die zugeordnete Frequenz an einer Frequenzskala abgelesen, die entweder die Frequenzmarkenposition auf dem Schirm des Frequenzkurvensichtgerätes oder die Lage des Einstellorgans für die Hilfsspannung kennzeichnet. Hierbei sind jedoch Ablesefehler und Ungenauigkeiten der Frequenzskala kaum zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß die einem markierbaren, beliebigen Zeitpunkt zugeordnete Frequenz mit großer Genauigkeit und Betriebssicherheit bestimmt werden kann, insbesondere auch ohne die bildliche Darstellung eines Frequenzkurvensichtgerätes in Anspruch nehmen zu müssen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß ein Komparator vorgesehen ist, in dem eine die Frequenz des Senders kontrollierende Spannung einem Amplitudenvergleich mit einer einstellbaren Hilfsspannung unterzogen wird und daß ein als Vergleichsergebnis gebildeter Komparatorimpuls einerseits zur unmittelbaren oder mittelbaren Markierung des Zeitpunkts dient und andererseits die impulserzeugenden Mittel zur Abgabe des Torimpulses triggert.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteh: darin, daß die digitale und daher gut ablesbare und leicht zu registrierende Anzeige der zu bestimmenden Frequenz weitgehend unabhängig von dem Frequenzbereich und der Frequenzänderungsgeschwindigkeit des Senders erfolgt Durch eine entsprechende Wahl der Länge des Torimpulses kann weiterhin die Genauigkeit, mit der die Frequenz bestimmt werden soll, gegenüber den Schaltungen mit Ablesung einer Frequenzmarkenposition verbessert werden. Zu diesem Zweck braucht die Torimpulslänge lediglich kleiner gemacht zu werden als der Grenzwert, der zu der für den Frequenzhub benötigten Durchlaufzeit ins Verhältnis gesetzt gerade· der Bildschirmauflösung bei der Frequenzmarkendarstellung entspricht

Eine Steigerung der Genauigkeit bei der Frequenzbestimmung wird gemäß einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindungsgedankens unter sanst gleichen Bedingungen dadurch erreicht daß Mittel zur Erzeugung

ίο eines mit dem zeitlichen Mittelpunkt des Torimpulses zusammenfallenden, weiteren Impulses vorgesehen sind, der anstelle des Komparatorimpulses zur Markierung des Zeitpunktes herangezogen wird. Hierbei ist die erreichbare Genauigkeit sogar dann größer als die der bekannten Schaltungen, wenn die Torimpulslänge zur Erzielung einer größeren Auflösung den genannten Grenzwert übersteigt

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine Prinzipschaltung der Erfindung in Anwendung auf einen Meßplatz zur frequenzabhängigen Messung von Vierpol- Übertragungseigenschaften,
Fig.2 eine bevorzugte Ausbildung einer Teilschaltung von Fig. 1,

Fig.3 Spannungs-Zeit-Diagramme zur näheren Erläuterung der Schaltung nach F i g. 2 und

F i g. 4 eine Erweiterung der Schaltung von F i g. 1 auf mehrere markierbare Zeitpunkte innerhalb eines Frequenzdurchlaufes.

In F i g. 1 ist ein stetig frequenzmodulierbarer, insbesondere wobbelbarer. Sender 1 dargestellt, an dessen Frequenzsteuereingang 2 eine Frequenzsteuerspannung Ui liegt, die von einem Generator 3 erzeugt wird. U_s hat zweckmäßigerweise einen zeitlinearen, insbesondere sägezahn- oder dreieckförniigen, Verlauf und besitzt eine periodische Zeitabhängigkeit für den Fall einer Wobbelung des Senders 1. Gleichzeitig wird U_s auch dem ersten Eingang eines Komparator 4 zugeführt, dessen zweiter Eingang mit einer einstellbaren Gleichspannung Ui beschaltet ist. Ein in 4 durchgeführter Amplitudenvergleich zwischen £Λ und U\ ergibt beim Vorliegen eines bestimmten Amplitudenverhältnisses, 1. B. bei Amplitudengleichheit, einen Komparatorimpuls 5, der einer triggerbaren, impulserzeugenden Schaltung 6 zugeführt wird. Diese bildet nach dem Eintreffen des Komparatorimpulses 5 einen rechteckförmigen Torimpuls 7, der dem oberen Eingang einer Torschaltung 8 zugeführt wird. Letztere, im dargestellten Ausführungsbeispiel als NAND-Gatter realisierte Schaltung wird für die Dauer des Torimpulses 7 geöffnet, so daß in die Öffnungszeit fallende, eine einheitliche Polarität aufweisende Spannungsimpulse der vom Sender 1 abgegebenen Wechselspannung U_v in einem Impulszähler 9 gezählt weiden können.

Die impulserzeugende Schaltung 6 gibt über eine Leitung 10 den Komparatorimpuls 5 oder statt dessen einen anderen Impuls 11 ab, der jeweils einen Zeitpunkt markiert, dem die aus dem Zählergebnis des Impulszählers 9 ersichtliche Frequenz f_x des Senders 1 zugeordnet ist. Am Ausgang 43 von 6 ist ein Auswertesignal U₇ abgreifbar, das den Impulszähler zur Auswertung, d. h. Anzeige, Speicherung oder Registrierung, des Zählergebnisses veranlaßt.

Ergänzt man den vorstehend beschriebenen Schaltungsteil durch die rechtsseitig der Klemmen 12 bis 14 angedeuteten Schaltungseinheiten, so entsteht ein Meßplatz zur frequenzabhängigen Messung der Über-

tragungseigenschaften eines Vierpols X, dessen Eingang mit der Klemme 12 verbunden ist. Dem Vierpol-Ausgang 15 sind ein Meßverstärker 16 und ein Meßgleichrichter 17 nachgeschaltet, dessen Ausgangsspannung bei 18 der einen Ablenkeinrichtung eines Sicht- oder Registriergerätes 19, z. B. eines Elektronenstrahloszillografen 20, zugeführt wird. Zugleich wird die Frequenzsteuerspannung Us über die Klemme 21 der anderen Ablenkeinrichtung von 19 als Zeitablenkspannung mitgeteilt.

In Abhängigkeit von der sich ändernden Frequenz des Senders 1, die über der Zeitbasis des Gerätes 19 aufgezeichnet wird, ergibt sich somit eine bildliche Darstellung 22 des Kurvenverlaufes der am Vierpol-Ausgang 15 abgegriffenen Meßspannung, die z. D. ein Maß für die Vierpoldämpfung darstellt. Der Impuls 5 bzw. 11 wird dem Frequenzmarkeneingang 23 zugeführt und bewirkt in an sich bekannter Weise die Bildung einer Frequenzmarke, z. B. in Form einer zusätzlichen Auslenkung 24 des Elektronenstrahls in vertikaler Richtung oder in Form einer Helligkeitssteuerung eines der Kurvenpunkte.

Statt des Gerätes 19 kann auch eine Auswerteeinrichtung 25 über die Klemmen 18' und 23' an die Klemmen 18 und 23 geschaltet sein. Diese enthält eine Torschaltung 26 und eine Auswerteeinrichtung (Digital-Voltmeter) 27. Der Impuls 5 bzw. 11 bewirkt in an sich bekannter Weise eine kurzzeitige öffnung der Torschaltung 28 so daß ein bei 18' anliegender Meßwert abgetastet und in 27 vorzugsweise digital ausgewertet werden kann. Es besteht dabei z. B. die Möglichkeit, den in 27 erhaltenen digitalen Anzeigewert dem die Meßfrequenz angebenden Zählergebnis des Impulszähiers 9 gegenüberzustellen.

Nach einer ersten Schaltungsvariante wird der Komparatorimpuls 5, gegebenenfalls nach entsprechender Verstärkung und/oder Impulsformung, unmittelbar zur Markierung des Zeitpunkts verwendet Die Genauigkeit der Frequenzbestimmung hängt hierbei in erster Linie von der Länge des Torimpulses 7 ab, die auch als Zählzeit t_z bezeichnet wird. Unter der Annahme, daß sich die Frequenz des Senders 1 während der Zählzeit vom Anfangswert /i bis zum Endwert /j zeitlinear ändert, ist das Zählergebnis um den Betrag

^U~ 2 ~ dt 2

falsch. Um die Genauigkeit der bekannten Schaltungen nicht zu unterschreiten, darf der noch zulässige Fehler Äfmtx nicht größer sein als sich aus der folgenden

Betrachtung ergibt Dabei bezeichnet -j7<^e Änderung

der Frequenz nach der Zeit, f* die Zeit für den Frequenzdurchlauf vcn einem Hubende zum anderen, tznux den oberen Grenzwert for die noch zulässige Zählzeit und ta die Bildschinnauf lösung (z. B. in Prozent der Bidschirmbreite) der bei den bekannten Schaltungen verwendeten Sichtgeräte:

d/

Hieraus folgt

al

Besteht keine Zeitünearität so entspricht t_tmn ungün- stigstenf alls dem Produkt t_w ■ m.

Wird die Länge des Torimpulses 7 kleiner gewählt, als es der maximal zulässigen Zählzeit t_zmix entspricht, so erfolgt die Zuordnung des durch den Impuls 5 markierten Zeitpunkts innerhalb des Frequenzdurchlaufes zu der gezählten Sendefrequenz f„ mit größerer Genauigkeit als bei den bisher bekannten Anordnungen.

Wenn die Auflösung des Impulszählers 9 durch eine

Verlängerung der Zählzeit t bei kleinen Frequenzhüben vergrößert wird, kann es vorkommen, daß der

ίο obengenannte Grenzwert t_tmtx überschritten wird. Um auch in einem solchen Fall eine höhere Genauigkeit zu erzielen als mit den bekannten Schaltungen, wird nach einer zweiten Schaltungsvariante die Teilschaltung 6 so ausgebildet, daß die Markierung des Zeitpunkts nicht durch den Komparatorimpuls 5, sondern durch einen weiteren Impuls 11 erfolgt, der mit dem zeitlichen Mittelpunkt des Torimpulses 7 zusammenfällt. Damit geht Af bei zeitlinearer Frequenzänderung unabhängig von der Länge der Zählzeit U gegen Null.

In Fig.2 ist eine bevorzugte Ausführungsform der triggerbaren, impulserzeugenden Mittel 6 im einzelnen dargestellt, wobei diese unter Verwendung von Bausteinen der logischen Schaltungstechnik aufgebaut sind. Der von 4 gelieferte Komparatorimpuls 5 wird dem ersten Eingang eines NAND-Gatters 28 zugeführt, das über seinen zweiten Eingang während des Frequenzhinlaufs, d. h. während der Frequenzänderung vom unteren zum oberen Grenzwert, durch ein Gleichspannungssignal geöffnet wird und während des Rücklaufs, d.h. während der Frequenzänderung vom oberen zum unteren Grenzwert, gesperrt ist. Dies kann auch so ausgedrückt werden, daß am unteren Eingang von 28 während des Hinlaufs das Signal »1« anliegt, während des Rücklaufs dagegen das Signal »0«. Beim dargestellten Schaltungsbeispiel wird das Gleichspannungssignal über eine Differenzierstufe 3a von der Frequenzsteuerspannung U_s abgeleitet.

Der Ausgang des NAND-Gatters 28 ist an den ersten Eingang eines NAND-Gatters 29 geführt, dessen Ausgang mit dem Zähleingang 30 einer binären Teilerstufe 31 verbunden ist. Der Ausgang Q von 31, der sich nach dem Eintreffen eines Löschimpulses R im Zustand »0« befindet ist einerseits mit dem ersten Eingang eines NAND-Gatters 32 verbunden, dessen zweiter Eingang mit Normalfrequenzimpulsen U_n belegt ist und andererseits mit dem Eingang / eines /K-Flip-Flops 33, welches beim Eintreffen eines Taktimpulses am Eingang Cl die am Eingang / anliegende logische Information an den Ausgang Q

durchschaltet Der Ausgang Q der binären Teilerstufe 31 ist mit dem Eingang K von 33 verbundea Wie aus F i g. 2 ersichtlich ist, werden die Taktimpulse für 33 aus den Normalfrequenzimpulsen Un abgeleitet Der Ausgang Q von 33 ist mit dem einen Eingang eines NAND-Gatters 8 verbunden, dessen Ausgang an den Eingang des zweckmäßigerweise dekadischen Impuls-Zählers 9 geführt ist Der zweite Eingang von 8 ist mit der Ausgangsspannung U_r des Senders 1 belegt, deren Augenblicksfrequenz U in dem durch den Komparator-

impuls 5 oder den Impuls II markierten Zeitpunkt innerhalb des Frequenzdurchlaufes bestimmt werden soll

Der Ausgang des NAND-Gatters 32 ist mit dem Eingang eines weiteren, vorzugsweise dekadischen Zählers 35 verbunden, der die Impulse der Normalfrequenz f_N zählt Ober einen Umschalter 36 wird der Ausgang einer wählbaren Zählerstufe, z. B. 37, an den Eingang einer Negationsstufe 38 gelegt, deren Ausgang

mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 29 verbunden ist.

Nach der bereits erwähnten ersten Schaltungsvariante wird der Komparatorimpuls 5 über eine teilweise gestrichelt dargestellte Verbindung 10' unmittelbar der Ausgabeleitung 10 (Fig. 1) zugeführt. Selbstverständlich können in den Verbindungsweg 10' noch impulsformende und/oder verstärkende Schaltungsteile eingefügt werden, doch liegt auch dann noch eine unmittelbare Markierung des Zeitpunkts, zu dem die Frequenz /» ι ο bestimmt werden soll, durch den Komparatorimpuls 5 vor.

Nach der zweiten Schaltungsvariante wird die Verbindung 10' weggelassen bzw. unterbrochen und eine aus dem ÄC-Glied 39, dem NAND-Gatter 40 und der Negationsstufe 41 bestehende Zusatzschaltung vorgesehen, deren Anschlußleitungen ebenfalls gestrichelt dargestellt sind. Dabei wird der Ausgang von 38 über das ÄC-Glied 39 mit dem ersten Eingang des NAND-Gatters 40 verbunden, dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang 37 der gewählten Zählerstufe beschaltet ist Der Ausgang von 40 wird über die Negationsstufe 41 mit der Ausgabeleitung 10 (Fig. 1) verbunden.

Das dem zweiten Eingang des NAND-Gatters 28 zugeführte, während des Frequenzhinlaufs »1« und während des Rücklaufs »0« betragende Signal wird zusätzlich dem Eingang / eines JK- Flip- Flops 42 zugefüh; t, dessen Ausgang Q mit einer Ausgangsklemme 43 beschaltet ist, über die dem Zähler 9 das Auswertesignal U₂ zugeführt wird. Der Eingang K von 42 ist hierbei mit »0« beschaltet, während der Takteingang C/ mit dem Ausgang Q von 33 verbunden ist.

Im folgenden wird die Wirkungsweise der Teilschaltung nach Fig.2 mit Hilfe der Spannungs-Zeit-Diagramme nach Fig.3 näher erläutert. Dabei zeigt F i g. 3a die Normalfrequenzimpulse Un, F i g. 3b die Wobbeispannung U_s mit einer dreieckförmigen Zeitabhängigkeit und F i g. 3c einen Komparatorimpuls 5, der zum Zeitpunkt fi, d. h. beim Erreichen von Amplitudengleichheit zwischen (Λ und der einstellbaren Hilfsspannung Uu auftritt

In F i g. 2 wird der einlaufende Komparatorimpuls 5 über das NAND-Gatter 28 als negativer Impuls übertragen, da der zweite Eingang von 28 während des Frequenzhinlaufs, d.h. im Bereich der Anstiegsflanke der Dreieckspannung ΙΛ mit einem Signal »1« belegt ist. Am Ausgang des NAND-Gatters 29 entsteht in weiterer Folge ein positiver Impuls, der dem Kompara- torimpuls 5 etwa entspricht da der zweite Eingang von

29 im Ruhezustand der Schaltung ebenfalls mit »1« belegt ist Der von 29 abgegebene, positive Impuls wird dem Zahleingang 30 zugeführt und in 31 gezählt wobei der im gelöschten Zustand auf »0« stehende Ausgang Q von 31 auf »1« umgeschaltet wird, während der komplementäre Ausgang Q von »1« auf »0« übergeht Solange am Ausgang Q eine »1« anliegt bleibt das NAND-Gatter 32 für die Normalfrequenzimpulse Un geöffnet Diese kufen in den Impulszähler 35 und werden dort vorzugsweise dekadisch gezahlt Durch den mitteis des Umschalters 36 gewählten Zählerausgang 37 wird ein Ausgangssignal U, (F i g. 3d) erhalten, dessen negative Flanke NF über 38 und 29 am Eingang

30 einen weiteren Zählimpuls entstehen läßt Hierdurch wird der Ausgang Q von 31 wieder auf »0« geschaltet wahrend Q in den Zustand »1« gelangt Als Folge davon wird das NAND-Gatter 32 für die Impulse U_n gesperrt so daß der Zählvorgang in 35 abgeschlossen ist.

Während des Zählvorgangs in 35 liegt entsprechend den Ausgangszuständen von 31 am Eingang / des //C-Flip-FIops 33 eine »1« und am Eingang K eine »0«. Hierbei führt die nach Zählbeginn auftretende erste negative Flanke von Us (NFN in Fig.3a), die dem Eingang C/zugeführt wird, zum Weiterschalten der »1« von / nach Q, so daß sich das NAND-Gatter 8 für die ankommenden Schwingungen der Senderspannung Uv, deren Frequenz f_x ermittelt werden soll, öffnet und diese dem Impulszähler 9 zuführt. Mit der Beendigung des Zählvorgangs in 35, die durch die Rückschaltung von 31 bewirkt wird, wird auch die »1« vom Eingang /der Stufe 33 abgeschaltet und durch die »0« ersetzt, so daß beim Auftreten der dem Zählende folgenden, ersten negativen Flanke NFN'von iA/der Ausgang Q in den Zustand »0« gerät Damit wird 8 für L/_v gesperrt so daß auch der Zählvorgang in 9 abgeschlossen wird. Die in Fig.3f dargestellte Ausgangsspannung von 33, die nur während eines durch den gewählten Ausgang in 35 vorgegebenen Zeitraumes den Wert »1« aufweist entspricht somit dem Torimpuls 7 in F i g. 1.

Während des Frequenzrücklaufs, d. h. im Bereich der negativen Flanke von U„ erfolgt kein Zählvorgang in den Zählern 35 und 9, da das NAND-Gatter 28 über seinen unteren Eingang mit dem logischen Signal «0« für etwaige Komparatorimpulse 5 gesperrt wird. Zweckmäßigerweise wird während des Rücklaufs ein Löschimpuls R aus der Spannung U₅ abgeleitet, der den einzelnen Stufen der Zähler 35 und 9 sowie den Stufen 31,33 und 42 zugeführt wird.

Nach der ersten Schaltungsvariante wird der Komparatorimpuls 5 über die Verbindung 10' auf die Ausgabeleitung 10 und die Klemme 13 übertragen und dient unmittelbar zur Markierung des Zeitpunkts fi, dem die ermittelte Frequenz f, zugeordnet ist. Nach der zweiten Schaltungsvariante wird 10' weggelesen oder unterbrochen und durch die Zwischenschaltung der Glieder 39,40 und 41 ersetzt. In diesem Fall bewirkt die positive Flanke PF des Ausgangssignals Lh. die dem oberen Eingang von 40 und dem unteren Eingang über die Negationsstufe 38 und über das ÄC-Glied 39 mit einer ausreichenden Zeitkonstante zugeführt wird, daß kurzzeitig nach ihrem Auftreten beide Eingänge von 40 mit »1« beschaltet sind, so daß ein positiver Impuls an den Ausgang 13 abgegeben wird, der als markierender Impuls 11 zum Zeitpunkt r₂, d.h. im zeitlichen Mittelpunkt des Torimpulses 7, zur Verfügung steht (F i g. 3e). Die negative Flanke NF von U_a bewirkt dagegen keine Impulsabgabe bei 13, da sie dem einen Eingang von 40 unverzögert zugeführt wird und somit vor und nach ihrem Auftreten immer einer der beiden Eingänge von 40 auf »0« liegt

Mit Vorteil wird der am Ausgang Q von 33 auftretende Torimpuls 7 dem /AT-Flip-Flop 42 über der Eingang Cl zugeführt und bewirkt hierdurch ein« Durchschaltung der an /während des Frequenzhinlaufi anliegenden »1« an den Ausgang Q und damit an dk Klemme 43. Zu beachten ist hierbei, daß die rückwärtig« (negative) Flanke von 7 diese Durchschaltung vor nimmt Damit wird bei 43 das Auswertesignal U erhalten, das nach der Beendigung des Zahlvorgangs π 35 und 9 auftritt und sowohl für den Rest de Frequenzhinlaufs als auch zumindest teilweise für dei Frequenzrücklauf bestehen bleibt Est mit dem Eintref fen eines Löschimpulses R. der zweckmäßigerweisi während des Frequenzrücklaufs von L/, abgeleitet wire wird der Ausgang Q von 42 wieder auf »0« gestellt, 9

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daß die Klemme 43 von U₂ freigeschaltet wird. U₂ kann in vorteilhafter Weise dazu benutzt werden, den Zähler 9 zur Anzeige oder zur Ausgabe des Zählergebnisses zu veranlassen, beispielsweise durch eine Beleuchtungssteuerung von den einzelnen Zählerstufen zugeordneten Anzeigeröhren (Nixi-Röhren) oder eine Übergabe des Zählergebnisses an den Zählstufen nachgeschaltete Speicher.

Durch die Methode, die Zeitbasis für den Zähler 9 durch einen zweiten Zähler 35 zu bestimmen, in den ein j Normalfrequenz eingezählt wird, beträgt der hierbei entstehende Fehler maximal eine Periodendauer von Un und kann durch einen hinreichend hohen Wert von ft/ klein gehalten werden. Bei der Zuordnung der gezählten Frequenz f_x zu dem markierten Zeitpunkt ii tritt zwar noch ein zusätzlicher Fehler F auf, da der Zählvorgang nicht unmittelbar beim Auftreten des Komparatorimpulses 5 einsetzt, sondern erst bei der nächstfolgenden negativen Flanke NFN von Un, doch wird auch diese Ungenauigkeit durch einen entsprechend hohen Wert von fa klein gehalten. So kann beispielsweise eine Normalfrequenz//ν von 1 MHz (oder höher) benutzt werden, wobei Fhöchstens 1 μβ beträgt. Bei der Markierung des Zeitpunkts f2 durch den Impuls 11 tritt der Fehler Füberhaupt nicht auf.

F i g. 4 erweitert die Schaltung nach F i g. 1 auf z. B. drei zu markierende Zeitpunkte innerhalb eines Frequenzdurchlaufes. Hierbei wird für jeden dieser Zeitpunkte ein eigener Komparator 4, 4' und 4" vorgesehen, dem eine einstellbare Hilfsspannung U\, U\ und t/t" individuell zugeordnet ist Es entstehen zeitlich gestaffelte Komparatorimpulse 5, 5' und 5", aus denen die triggerbaren, impulserzeugenden Mittel 6 zeitlich

ίο versetzte Torimpulse 7, T und 7" ableiten und der Torschaltung 8 zuführen. Die während des Auftretens dieser Torimpulse in 9 erhaltenen Zählergebnisse werden zweckmäßigerweise in Speichern 9a, 96 und 9c getrennt gespeichert Hierbei wird die Frequenzsteuerspannung U_s den Komparatoren 4,4' und 4" gemeinsam zugeführt. Die dargestellte Erweiterung auf drei markierbare Zeitpunkte während eines Frequenzdurchlaufes ist jedoch nur als ein konkretes Anwendungsbeispiel aufzufassen, das zur Erläuterung des Prinzips dient.

In analoger Weise können selbstverständlich viele Zeitpunkte markiert und die dabei auftretenden Frequenzwerte f_x bestimmt werden, sofern der zeitliche Abstand der Komparatorimpulse größer als die vorgewählte Zählzeit ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Bestimmen der einem markierbaren Zeitpunkt während eines Frequenzdurchlaufs zugeordneten Frequenz eines stetig oder abschnittsweise stetig frequenzmodulierbaren Senders, bei der triggerbare, impulserzeugende Mittel zur Abgabe eines Torimpulses vorgegebener, vergleichsweise geringer Länge vorgesehen sind, welcher Torimpuls einen die Sendefrequenz zählenden Impulszähler Ober eine Torschaltung während der Impulsdauer öffnet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komparator (4) vorgesehen ist, in dem eine die Frequenz (qf_x) des Senders (1) steuernde Spannung (Us) einem Amplitudenvergleich nut einer einstellbaren Hilfsspannung (U\) unterzogen wird, und daß ein als Vergleichsergebnis gebildeter Komparatorimpuis (5) einerseits zur unmittelbaren oder mittelbaren Markierung des Zeitpunkts (<Ί) dient und andererseits die impulserzeugenden Mittel (6) zur Abgabe des Torimpulses (7) triggert

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Längeneinstellung des Torimpulses (7) vorgesehen ist

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß Mittel zur Erzeugung eines mit dem zeitlichen Mittelpunkt des Torimpulses (7) zusammenfallenden weiteren Impulses (11) vorgesehen sind, der anstelle des Komparatorimpulses (5) zur Markierung des Zeitpunkts (f?) dient

4. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß zur mehrmaligen Frequenzbestimmung während eines Frequenzdurchlaufes entsprechend viele Zeitpunkte über jeweils individuell zugeordnete, mit Hilfsspannungen (Ui, Ui, U\") unterschiedlicher Größe belegte Komparatoren (4, 4', 4") markierbar sind, die andererseits mit der die Frequenz steuernden Spannung (ίΛ) gemeinsam beaufschlagt sind, und daß die nacheinander erhaltenen Zählergebnisse jeweils getrennten Speichern (9a, 96, 9c) zuführbar und über dieselben auswertbar sind.

5. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparatorimpuls (5) die Öffnung einer einem zweiten Zähler (35) zugeordneten, zweiten Torschaltung (32) veranlaßt über die Normalfrequenzimpulse (Un) eingezählt werden, daß der zweite Zähler (35) über einen vorzugsweise wählbaren Ausgang (37) eine geteilte Normalfrequenz in Form einer Rechteckspannung (U,) abgibt deren am Periodenende auftretende Flanke (NF) die Sperrung der zweiten Torschaltung (32) bewirkt und daß aus einem Signal, welches die Öffnungszeit der zweiten Torschaltung (32) definiert der Torimpuls (7) für die dem Impulszähler (9) vorgeschaltete Torschaltung (8) ableitbar ist.

6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurcn gekennzeichnet, daß das die Öffnungszeit der zweiten Torschaltung (32) definierende Signa! über den Ausgang (Q) einer binären Frequenzteilerstufe (31) gewonnen wird, der der Komparatorimpuls (5) und ein aus der die Sperrung bewirkenden Flanke (NF) der Rechteckspannung (U,) abgeleiteter Impuls als Zählimpulse zugeführt werden.

7. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Öffnungszeit der zweiten Torschaltung (32) definierende Signal dem Eingang (J) eines /K-FIip-Flops (33) zuführbar ist, dessen Takteingang (CJ) mit den Normalfrequenzimpulsen (Un) beaufschlagt ist, so daß die Durchschaltung der abgelegten Signalinformation jeweils beim Auftreten der nächstfolgenden, eine vorgegebene Polarität aufweisenden Flanke der Normalfrequenzimpulse ( Un) erfolgt

8. Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß aus der in der Periodenmitte auftretenden Flanke (PF) der am Ausgang (37) des zweiten Zählers (35) abgreifbaren Rechteckspannung (U₃) ein Impuls (II) ableitbar ist der anstelle des Komparatorimpulses (5) zur Markierung des Zeitpunkts (fe) dient

9. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichne!, daß die in der Periodenmitte auftretende Flanke (PF)tfer Rechteckspannung (U₁₁) dem ersten Eingang eines NAND-Gatters (40) direkt und dem zweiten Eingang über eine Negationsstufe (38) und ein Verzögerungsglied (39) zuführbar ist und daß der Ausgangsimpuls des NAND-Gatters zur Markierung des Zeitpunkts (i₂) dient

10. Schaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen Meßplatz zur frequenzabhängigen Messung von Vierpol-Obertragunsseigenschaften, wobei die Ausgangsspannung (U_v) des frequenzmodulierbaren Senders (1) nach dem Durchlaufen eines Prüflings (X) einem nachgeschalteten Sicht- oder Registriergerät (19). insbesondere einem Elektronenstrahloszillografen (20), als Meßspannung zuführbar ist der zur Markierung des Zeitpunkts (f|, t₂) dienende Impuls (5, 11) dem Frequenzmarkeneingang (23) des Gerätes mitgeteilt wird und die die Frequenzvariation angebende Spannung (ίΛ) vorzugsweise den für die Zeitablenkspannung vorgesehenen Geräteeingang (21) beaufschlagt.

11. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch die Anwendung auf einen Meßplatz zur frequenzabhängigen Messung von Vierpol-Übertragungseigenschaften, wobei die Ausgangsspannung (Uv) des frequenzmodulierbaren Senders (1) nach dem Durchlaufen eines Prüflings (X) über eine Torschaltung (26) einem insbesondere digitalen Auswertegerät (27; als Meßspannung zuführbar ist und der zur Markierung des Zeitpunkts (h, t₂) dienende Impuls (5, 11) zur kurzzeitigen öffnung der Torschaltung (26) dient.