Высокочастотный фазометр

 

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОМЕТР, содержащий входной ко мутатор, один из входов которого является входом исследуемого сигнала. Другой - входом опорного сигнала, а упранлякщий вход соединен с выходом блока управления, к выходу входного коммутатора последовательно подключены преобразователь спектра сигнала и формирователь сигнала, а также тактовый генератор, вьосод которого соединен с первым входом ключа, и низкочастотный фазометр , отличающийся тем, что, с целью повьппения точности из мерений , введены переключатель, запоминающий блок и адресный счетчик, при этом вход переключателя соединен с выходом формирователя сигнала, один из выходов переключателя через запоминающий блок соединен с первым входом низкочастотного фазометра, а другой - с вторым входом низкочастотного фазометра, адресные входы запоминающего блока подключены к выходам адресного счетчика, выход клича соединен с синхронизирующими входами запоминающего блока и низкочастотного фазометра и с счетным i входом адресного счетчика, выход переполнения которого подключен к СО управляющему входу блока управления, соединенного.выходами с управляющими с входами переключателя, ключа, адресного счетчика, запоминающего блока и низкочастотного фазометра, синхронизирующий вход преобразователя спектра сигнала подключен к выходу тактового генератора, а его второй вход to СП соединен с входом опорного сигнала СП входного коммутатора. ел 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

/ 7

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ «»

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3280957/18-09 (22) 28.04 ° 81 (46) 23. 11.84, Бюл.043 (72) Ю.Ф.Чубаров, М.А.Леднев, Г.И.Токарева и В.Ю.Гурьев (71) Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 621.3 17.77(088.8) (56) 1. Смирнов П.Т. Цифровые фазометры. Л., "Энергия", 1974, с.43, рис.17.

2. Авторское свидетельство СССР

%356586, кл. С1 01 Р 25/00, 1970 (прототип). (54) (57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОИЕТР, содержащий входной коммутатор, один из входов которого является входом исследуемого сигнала, другой — входом опорного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом блока управления, к выходу входного коммутатора последовательно подключены преобразователь спектра сигнала и формирователь сигнала, а также тактовый генератор, выход которого соединен с первым входом ключа, и низкочастотный фазометр, отличающийся тем, „Я0„„.1125554 А что, с целью повышения точности из —, мерений, введены переключатель, запоминающий блок и адресный счетчик, при этом вход переключателя соединен с выходом формирователя сигнала, один из выходов переключателя через запоминающщ4 блок соединен с первым входом низкочастотного фаэометра, а другой — с вторым входом низкочастотного фазометра, адресные входы запоминающего блока подключены к выходам адресного счетчика, выход ключа соединен с синхроннэирующими входами запоминающего блока и низкочастотного фазометра и с счетным входом адресного счетчика, выход переполнения которого подключен к управляющему входу блока управления, соединенного, выходами с управляющими входами переключателя, ключа, адресного счетчика, запоминающего блока и низкочастотного фаэометра, синхронизирующий вход преобразователя спект- ) ра сигнала подключен к выходу такто- lama вого генератора, а его второй вход (Я соединен с входом опорного сигнала (д входного коммутатора. Сл

30 1 I I 255

Изобретение относится к радиоизиерительной технике.

Известен двухканальный фазометр, содержащий смеситель, фильтр и ограничитель н каждом канале, гетеродин, 5 генератор кнантующих импульсов, электронный ключ и счетчик f1) .

Недостаткам двухканального Ааэометра является внесение дополнительной погрешности за счет неидентичности фазовых сдвигов в преобразователях спектра для каналов опорной и иэмеряембй фазы.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности являстся ны15 сокочастотный фазометр, содержащий входной коммутатор, один из входов которого является входом исследуемого сигнала, другой — входом опорного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом блока управления, к выходу входнога коммутатора последанатегьно подключены преобразователь спектра сигнала и формирователь сигнала, а также тактовый генератор ныход которого соединен -с первым входом ключа, и низкочастотный фаэометр (Р) .

Однако известный высокочастотный фазаметр не обеспечивает высокую точность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, чта в высокочастотный фаэометр, содержагяй входной коммутатор, адин из входов которого является входом исследуемого сигнала, другой — входом опорного сигналя, а управляющий вход соединен с выходом блока управления, к выходу входного кажгутатора " последовательно подключены преобразователь спектра сигнала и формирователь сигнала, а также тактовый генератор, выход которого соединен с первым входом ключа, и низкочастот- - ный фазометр, введены переключатель, запоминающий блок и адресный счетчик, при этом вход переключателя соединен с выходам формирователя сигнала, один из выходов переключателя через запоминающий блэк соединен с первым входом низкочастотного фазометра, а другой с нторым входом низкочастотного фазометра, адресные входы запоминающего блока подключены к 55 выходам адресного счетчика, выход ключа соединен с синхронизирующими входами запоминающего блока и низко54 2 частотного фазометра и с счетным входам адресного счетчика, выход переполнения которого подключен к управляющему входу блока управления, соединенного выходами с управляющими входами переключателя, ключа, адресного счетчика, запоминающего блока и низкочастотного фазометра, синхронизирующий вход преобразователя спектра сигнала подключен к выходу тактоного генератора, а его второй нхад соединен с входам опорного сигнала входного коммутатора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема высокочастотного фаэаметра °

Высокочастотный фазаметр, содержащий входной коммутатор 1, один из входов которого является входом исследуемого сигнала, другой — входом опорного сигнала, а управляющий вход соединен с выходом блока 3 .управления к выходу входного коммутатора 1 последовательно подключены преобразователь

3 спектра сигнала и формирователь 4 сигнала, а также тактовь|й генератор

5, выход которого соединен с первым входам ключа 6, низкочастотный фазометр 7, переключатель 8, запоминающий блок 9 и адресный счетчик 10.

Преобразователь 3 сгектра сигнала содержит, например, смеситель 11, фильтры 12 и 13, мОдулятОр 14, деЛИтель 15 частоты, усилитель 16. Низкочастотный фазометр 7 состоит, например, иэ триггера 17, схемы 18 сонпадения, счетчика 19. Блок 2 управления включает н себя, например, триггеры

20 и 21, логический элемент И, элемент ИЛИ 22 и элемент И 23.

Высокочастотный фазаметр работает следующим образом.

Перед измерением по команде "Сброс" устанавлинаются в исходные (нулевые) состояния адресный счетчик 10 и триггеры 20 и 21 блока 2 управления. При этом нулевой потенциал с прямого выхода триггера 2I устанавливает входной коммутатор 1 в положение, соот" нетствующее подключению к входу преобразователя 3 спектра сигнала, вход измеряемого сигнала отключен. Этим же потенциалом переключатель 8 подключает выход формироватепя 4 к входу запоминающего блока 9. Потенциал с инверсного выхода триггера 21 подается на вход запоминающего блока 9, устанавливая ега н режим "Запись".

3 1125

В преобразователе 3 спектра сигнала опорный сигнал фазы (о с частотой

1О

1 преобразуется в низкочастотный сигнал. Для уменьшения ошибки дискретизации при измерении фазы частота на выходе преобразователя 3 должна а быть кратна частоте 1„ тактового . генератора 5. Это может быть достигнуто следующим образом. Делитель 15 частоты делит частоту 1 тактового генератора 5 в 11 pas. Модулятор 14 модулирует частоту входного сигнала частотой k<(g . Фильтр 12 выделяет из спектра выходного сигнала модулятора 14 сигнал с частстсй 1 -1 С(нли

1„+ f /Il), который., поступает на смеситель 11. Фильтр 13 выделяет из усиленного усилителем 16 выходного сигнала смесителя 11 составляющую .с частотой 1,, которая подается на вход формирователя 4. Формирователь 4 преобразует синусоидальный .сигнал в сигнал прямоугольной формы типа меандра, ApoHTbI которого соответствуют -моментам перехода через 25 нуль входного синусоидального сигнала, а уровни соответствуют нулевому и единичному значениям цифровых элементов, применяемых в устройстве.

Измерение начинается при поступлении команды "Пуск" на установочный вход триггера 20 блока 2 управления.

Сигнал с прямого выхода триггера

20 включает ключ 6, в результате чего импульсы с тактового генератора

5 начинают поступать на адресный счетчик 10. Код с выходов адресного счетчика 10 поступает на запоминающий блок 9, определяя адрес ячейки памяти, в которую производится

4Q запись информации о значении опорной фазы в данный момент времени. Синхронизация записи информации в запоминающий блок 9 производится тактовым генератором 5. Так как частота

45 тактового генератора 5 в и раз больше чем выходная частота преобразоУ . вателя 3 спектра сигнала, то за период информация запишется в д ячеек памяти. Для усреднения ошибок за счет нестабщтьности измеряемого

50 процесса в запоминающем блоке 9 необходимо записать информацию о нескольких периодах сигнала с выхода

554 Д преобразователя 3 спектра сигнала (допустим, î k периодах) . Тогда необходимая емкость запоминающего блока 9,и, следовательно, адресного счетчика 10 определяются соотношением e = ok „ После поступления на адресный счетчик 10,импульсов происходит его переполнение. Им- пульс переполнения с выхода адресного счетчика 10 поступает на блок

2 управления, устанавливая триггер

21 в. единичное состояние. В результате изменяется потенциал на входе запоминающего блока 9, переводя его в режим "Чтение", кроме того, происходит переключение входного коммутатора 1 и переключателя 8. На вход преобразователя 3 спектра сигнала начинает поступать исследуемый сигнал. Преобразованный сигнал подается на формирователь 4 и далее через переключатель S на вход низкочастотного фазометра 7. На второй вход низкочастотного фазометра 7 подается сигнал, с -ьнтываемый с выхода запоминающего блока 9. Считыва. ние производится синфазно с записью через К периодов после записи путем вторичного заполнения адресного счетчика 10 до его переполнения. Сигнал переполнения адресного счетчика 10 поступает на блок

2 управления, где через элемент

И 23 и схему ИЛИ 22 сбрасывает триггер 20 в исходное состояние. В результате происходит выключение ключа

6 и окончание процесса измерений.

Низкочастотный фазометр 7 может состоять, например, из триггера 17, схемы 18 совпадения и счетчика 19. Триггер 17 производит формирование времен" ных ворот между фронтами сигналов опорной и измеряемой фазы. Импульсы тактового генератора 5 поступают на вход счет вика 19 через схему 18 совпадения только в течение действия этих временных ворот. При выборе,частоты тактового генератора 5,кратйсй величине П

$ =36 г число импульсов, записанных в счетчике i9, соответствует измеряемой фазе.

Высокочастотный фазометр обеспечивает высокую точность измерений.

1125554

Подписное

Заказ 8534/34 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г= Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель F. Кузнецова

Редактор О. Бугир Техред Т.Фанта Корректор О. Тигор