Устройство для определения сдвига фаз

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА ФАЗ. содержащее ин ,вертор. триггер, соединенный прямым и ни-, версивным выходами с первыми входами первого II второго элементов И, выходы ко:торых являются выходами устройства, отлйчИющееся тем, что, с целью повышения точности измерения при асимметрии полуволн входных сигналов, оно снабжено третьим , четвертым и пятым элементами И, счетным триггером и элементом сложения по модулю два, входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И. с первыми входами четвертого и пятого элементов И и с входными клеммами устройства, а выход его сое-. ,динен со счетным входбм счетного триггера; выход которого соединен с вторыми входами первого, второго, четвертого и пятого элементов И. при этом выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами триггера, а третьи входы первого и второго эдементов И объединены и соединены через инвертор с выходом третьего элемента И. о 3 сд

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З(51) Н 03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ

Ь., н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 I ) 3429995/18-21 (22} 23.04.82. (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) А. Г. Семенов (53) 621.317.77 (088.8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 894600, кл. G 01 R 25/04, 1980.

2. Авторское свидетельство по заявке

М 2867774/18-21, кл. Н 03 К 9/04, 1980..(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СДВИГА ФАЗ, содержащее инвертор, триггер, соединенный прямым и ин; .версивным выходами. с первыми входами

:первого и второго элементов И, выходы ко. торых являются выходами устройства, от.личающееся тем, что, с целью повышения

ÄÄSuÄÄ 1OÜO1Oò А точности:измерения при асимметрии полуволн входных сигналов, оно снабжено третьим, четвертым и пятым элементамн И, .счетным триггером и элементом сложения по модулю два, входы которого соединены соответственно с первым н вторым входами третьего элемента И, с первыми входами четвертого и пятого элементов И и с вход1 ными клеммами устройства, а выход его сое- .

:,динен со счетным входом счетного триггера„:" выход которого соединен с вторыми входамн первого, второго, четвертого и пятого элементов И, при этом выходы четвертого и пятого элементов И соединены. с входами триггера, а третьи входы первого и второго элементов И объединены и соединены через инвертор с выходом третьего элемента И. с

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть исполь зовано, например, в устройствах регулиро- вания фазы.

Известно устройство для сравненйя фаз, содержащее два триггера, прямые выходы которых через инверторы, а инверсные череЗ элемент И, связаны с индикаторами, при этом информационный вход каждого триггера соединен с входом устройства и через формирователь — с входом синхронизации 10 другого триггера, а входы установки упомянутых триггеров соединены с выходом элемента И, входы которых подключены к выходам формирователей.

В известном устройстве при несовпадении фаз входных импульсов срабатывает, I5 один из триггеров, причем один фиксиру ет опережение фазы, а другой — отставание.

Факт опережения, отставания или совпадения фаз, сравниваемых импульсов, фиксируется соответствующими индикаторами

Р).

Недостатком этого устройства является, отсутствие у него способности определять величину фазового рассогласования, так как данное устройство фиксирует лишь наличие 25 фазового рассогласования и его знак, .что ограничивает функциональные возможности устройства, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее З0 два инвертора, два триггера и два элемента

И, при этом входы инверторов соединены с входными устройствами, вход установки первого триггера — с входом второго инвертора, а вход сброса второго триггера с входом первого инвертора, вход сброса З5 второго триггера — с входом первого инвертора, вход сброса первого триггера — с выходом первого инвертора, вход установки второго триггера — с выходом второго инвертора, причем прямой выход первого триг- 40 гера соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход первого триггера — с первым входом первого элемента

И, прямой выход второго триггера — с вторым выходом второго элемента И, а инверсный выход второго триггера — с вторым 45 входом первого элемента И 12).

Недостатком известного устройства является увеличение погрешности измерения при наличии асимметрии полуволн входных сигналов.

Цель изобретения —. повышение точности

50 измерения при асимметрии пблуволн входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее инвертор, триггер, соединенный прямым и инверсивным выхо- дами с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых являются выходами устройства, дополнительно снабжено

107

2 третьим, четвертым и пятым элементамн И, счетным триггером и элементом сложения но модулю два, входы которого соединены соответствеHHQ с первым и вторым входами тре тьего элемента И, с первыми входами четвертого и пятого элементов И и с входными клеммами устройства. а выход его соединен со счетным входом счетного триггера, выход которого соединен с вторыми входами Оервого, второго, четвертого и пятого элементов И, при этом выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами триггера, а третьи входы первого и второго элементов И объединены и соединены через инвертор с выходом третьего элемента И.

На фиг. I представлена « структурная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие частный случай его работы.

Устройство содержит элементы И I

5, инвертор 6, триггер 7, счетный триггер

8, элемент 9 вложения по модулю два.

На фиг. 2 обозначены импульсы 10 и ll на первом и втором входах устройства; импульсы 12 на выходе элемента 9 сложения по модулю два; импульсы 8-13 на выходе счетного триггера; импульсы 14 и 15. на выходах элементов И 3 и 4 соответственно: импульсы 16 на выходе элемента И 2; импульсы 6-! 7 на выходе инвертора: импульсы

18 н !9 на первом и втором выходах триггера; импульсы 20 и 21 на первом и втором выходах устройства.

В устройстве первый и второй его входы соединены соответственно с входами элемента И 2, элементов И. 3 и 4 и элемента 9 сложения по модулю два, выход которого подключен к входу счетного трипера 8, выход которого соединен с вторыми входами элементов И 1,3,4 н 5. Выходы элементов

И 3 и 4 подключены к входам триггера?, выходы которого соединены с потенциаль1 ными входами элементов И I и5,,выходы ко торых являются выходами устройства, при этом первые входМ элементов И 1 и 5 объединены и связаны через инвертор 6 с выходом элемента И 2.

Устройство работает следующим образом, Предположим, что импульс в первой последовательности опережает по фазе соответствующий импульс во второй последовательности и упомянутые импульсы по времени не накладываются друг на друга (фиг.

2, позиции 10 и ll). В этом случае с элемента И 2 снимается низкий, а с инвертора 6 высокий потенциалы (фиг. 2, позиции 16 и

17). Элемент 9 сложения по модулк> два объединит эти импульсы в одну магис1раль и выдает их на счетный триггер 8 (фиг. 2, позиция 12). Триггер 8 срабатывает по передним фронтам поступающих импульсов, в результате с него снимается импульс, длительность которого равна фазовому рассогласованию между входными импульса1050107 ми. Импульсом с.триггера 8 открываются на время его длительности элементы И 3, 4, 5 и l, так как импульс на первом входе опережает импульс на втором входе, то импульс первой последовательности пройдет элемент И 3 и поступит на триггер 8, который . сработает и выдаст разрешающий потенциал на элемент И I и запрет на элемент

И 5 (фиг. 2, позциция 18 и 19). В результате импульс с триггера 8, длительность которого равна интервалу между передними фронтами входных импульсов, через эле- мент И l поступит на первый выход устройства (фиг. 2, позиция 20).

При опережении по фазе импульсом второй последовательности соответствующего импульса в первой (фиг. 2, позиция 10 и 11)! открывается элемент И 4, имйульс с которого вызовет обратное срабатывание триггера 7, и. следовательно, открывание элемента И 5 (фиг. 2, позиция !51.

В результате импульс с триггера 8..через элемент И 5 поступит на второй выход уст. ройства, что свидетельствует об изменении знака фазового рассогласования (фиг, 2; позиция 21).

При сдвпадении во времени сравниваемых импульсов (фиг. 2, позиция 10 и !1), элемент И 2 выдаст импульс, соответствующий длительности их совпадения (фнг. 2, позиция l6), который после инверсии (фиг. У, позиция l7) поступит на входы элементов

И l и 5 и на время с аей длительности вы зовет запиранне этих элементов. В резуль) тате с выходов элементов И l и 5 на соот- г ветствующий выход устройства выдается только та часть импульса с триггера 8, которая соответствует временному рассогласо! ванию между передними франтами сравни. ваемых импульсов (фиг. 2, позиция 20 и 21).

1п Таким образом, длительность импульсов, выда ваемых устройством; точно соответствует величине фазового рассогласования между передними фронтами входных импу- льсов, при этом выход, с которого они снимаются, свидетельствует о знаке фазовогс1 !

5 рассогласования.

Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным за. ключаются в том, что оно обеспечивает нз2С!

< мерение фазовых сдвигов в случае, когда длительность импульсов входных сигналов меньше половины периода, что позволяет повысить точность измерения при асимметрии сигналов. Единственным ограничением для временных параметров входных сигна-:

2З лов является лишь то, что отстающий по фазе импульс не должен накладываться на оче редпой импульс на другом входе устройства.

I l1

1 I ! I 1

I I 1 I, I I 1 I I 1,111

14 1

1 1! 111 1111

1 1! 1

l i l 111 !

l

6 1!

9!

1 !

ВНИИА Заказ 84б /56 1 н раж 936. Подписиое

Филиал ППП <Патеитз, г. Ужгород, уМ. Проектиая, 4.! 1 I 11 1 11 t (I !11!

0 1