Устройство для измерения сдвига фаз

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА ФАЗ, содержащее ограничитель измеряемого сигнала, генератор опорного напряжения, формирователь опорных импульсных последовательностей, измерительные счетчики импульсов, постоянный запоминающий блок, блок управления, вычислительньй блок, две группы логических элементов и генератор импульсов, причем генератор опорного напряжения :оединен с входом формирователя опорных импульсных по спедовательностей и входом блока управления, выходы измерительных счетчиков импульсов соединены с соответствующими входами вычислительного блока, блок управления соединен с входом постоянного запоминающего блока, выход которого соединен с входом вычислительного блока, входы первой группы логических элементов соединены с выходами ограничителя измеряемого сигнала и генератора опорного напряженияJ входы второй группы логических элементов - с выходами первой группы логических элементов и выходами формирователя опорных импульсных последовательностей, а выходы - с входами измерительных счетчиков , другие входы которых соедине (Л ны с генератором импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения стоимости, оно снабжено дополнитель§ ным счетчиком, счетный вход которого подключен к генератору импульсов, управляющий - к блоку управления, Эд а выход - к вычислительному блоку и блоку управления, при этом в качестве измерительных счетчиков использоэо ваны суммирующие счетчики.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) .

q 1) G 01 R 25/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3708828/24-21 (22) 06. 03. 84 (46) 15. 06. 85. Бюл. И - 22 (72) А.С.Глинченко, С.В.Чепурных и М.К.Чмых (71) Красноярский(политехнический институт (53) 621. 317. 77 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 824073, кл. С 01 R 25/08, 1976.

Авторское свидетельство СССР

У 928252, кл. С 01 R 25/08, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СДВИГА ФАЗ, содержащее ограничитель измеряемого сигнала, генератор опорного напряжения, формирователь опорных импульсных последовательностей, измерительные счетчики импульсов, постоянный запоминающий блок, блок управления, вычислительньпЪ блок, две группы логических элементов и генератор импульсов, причем генератор опорного напряжения соединен с входом формирователя опорных импульсных последовательностей и входом блока управления, выходы измерительных счетчиков импульсов соединены с соответствующими входами вычислительного блока, блок управления соединен с входом постоянного запоминающего блока, выход которого соединен с входом вычислительного блока, входы первой группы логических элементов соединены с выходами ограничителя измеряемого сигнала и генератора опорного напряжения„ входы второй группы логических элементов — с .выходами первой группы логических элементов и выходами формирователя опорных импульсных последовательностей, а выходы — с входами измерительных счетчиков, другие входы которых соединены с генератором нмнульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности и уменьшения стоимости, оно снабжено дополнительным счетчиком, счетный вход которого подключен к генератору импульсов, управляющий — к блоку управления, а выход — к вычислительному блоку и блоку управления, при этом в качестве измерительных счетчиков использованы суммирующие счетчики.

1 1161

Изобретение относится к радиоизме= рительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фаз с высокой точностью и помехоустойчивостью 5

Целью изобретения является ловышение надежности и уменьшение стоимости устройства для измерения сдвига фаз за счет уменьшения количества корпусов микросхем, используемых в счетчиках.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 — блок управления, вариант; на фиг. 3 — формирователь опорныхимпульсов, вариант .15

Устройство для измерения сдвига фаз содержит ограничитель 1, гене— .ратор 2 опорного напряжения, формирователь Зопорных импульсныхпоследова20 тельностей, логические элементы 4,5, 6-1, ..., 6-п, 7-1, ..., 7-П, блок 8 управления, суммирующие счетчики 9-1, 9- П, 10-1, ..., 10-й, 11, генератор 12 импульсов, вычислительный

25 блок 13 и постоянный запоминающий элемент 14, причем генератор 2 опорного напряжения соединен с входом формирователя 3 опорных импульсных го. следовательностей и входом блока 8 управления, выходы счетчиков 9 и 10 импульсов соединены с соответствующими входами вычислительного блска 13, блок 8 управления соединен с входом постоянного запоминающего блока 14, выход которого соединен с входом вы- 35 числительного блока 13, входы первой группы логических элементов 4, 5 соединены с выходами ограничителя 1 измеряемого сигнала и генератора 2 опорного напряжения, входы второй группы логических элементов 6,7 — с выходами первой группы логических элементов 4, 5 и выходами формировате— ля 3 опорных импульсных последовательностей, а выходы — с входами измерительных счетчиков 9, 10, другие входы которых соединены с генератором 12 импульсов, счетный вход дополнительного счетчика 11 подключен к генератору 12 импульоов, управляющий — к блоку .8 управления, выходы— к вычислительному блоку 13 и блоку 8 управления.

Блок 8 управления содержит последовательно соединенные элемент 15 совпадения, триггер 16, элемент 17 совпадения и триггер 18, а также формирователь 19 импульсов, причем пер894 г вые входы элементов 15 и 17 совпадения подключены к генератору 2, второй вход элемента 15 совпадения — к выходу триггера 18, на первый вход которого подается сигнал "Пуск", а второй — подключен к выходу счетчика 11, выход триггера 16 подключен к счетчикам 9-11 и формирователю 19 импульсов, выход которого подключен к блоку 13 и блоку 14.

Формирователь 3 содержит последовательно соединенные умножитель 20 частоты, вход которого подключен к выходу генератора 2, делитель 21 часто@bi и дешифратор 22, а также блок 23 синхронизации (сброса) делителя 21 частоты, вход которого подключен к входу умножителя 20, а выход— к делителю 21 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Входной измеряемый сигнал поступает на ограничитель 1, с выхода ограничителя 1 снимаются ограниченные прямоугольные импульсы. Эти импульсы подаются на логические элементы 4 и 5. Опорный сигнал формиру-. ется генератором 2, причем генератор 2 формирует квадратурные составляющие ограниченного опорного сигнала. Прямоугольные импульсы, соответствующие синусоидальной составляющей поступают на логический элемент 5, а импульсы, соответствующие косинусоидальной составляющей — на логический элемент 4. С выходов логических элементов 4 и 5 снимаются две последовательности прямоугольных импульсов, у которых логические единицы соответствуют промежуткам совпадений полярностей входных импульсов, импульсные последовательности с выхода логического элемента 4 подаются на входы логических элементов 6-1, 6-h с выхопа логического элемента 5 — на вхолы логических элементов 7-1,..., 7-0. На дополнительные входы логических элементов 6-1 ..., 6- и и 7-1, 7- q импульсные последовательности подаются с формирователя 3. Данные импульсные последовательности характеризуются следующим: период опорного сигнала разбивается íà P интер.— валов. С привязкой к данным интервалам формируются симметричные прямоугольные импульсные последовательности, Сигналы с выходов логических элементов 6-1, ..., 6-п, 7-1.

11618

7-И поступают на управление счетчиков 9-1....,9-И. 10-1...,,.10- ц на счетные входы которых подаются счетные импульсы от генератора 12. Счетчики 9-1,..., 9-И, 10-1, ..., 10- И осуществляют подсчет числа импульсов, поступивших на вход в моменты дейст.вия на его управляющих входах импульсов с выходов логических элементов 6-1, ..., 6-п,. 7-1,...,7-й .

Подсчет импульсов производится в течение ограниченного времени измере-. ния,определяемого блоком 8. По окончании измерения коды чисел со счетчиков 9-1, ..., 9-И, 10-1, ..., 10-ц 15 поступают на вычислительный блок 13.

В вычислительном блоке 13 осуществляется центрирование результатов, снимаемых со счетчиков 9, 10, перемножение на весовые коэффициенты, коды которых поступают с блока 14 и вычисление фазового сдвига по арктангенсу.

Для осуществления центрирования (операции, заменяющей реверснвный 2S подсчет импульсов) подсчитывается общее число импульсов за время измерения счетчиком 11. Код числа импульсов по окончании времени измерения поступает на вычислительный блок 13. ЗО

Блок управления работает следующим образом. Сигналом по цепи "Пуск" триггер 18 переводится в состояние "1", которым открывается элемент 15 совпадения и закрывается эле-З мент 17 совпадения. После этого очередным импульсом от генератора 2 через открытый элемент 15 совпадения

94 4 триггер 16 переводится в состояние" 1" °

Импульс с триггера 16 поступает на счетчики 9, 10, 11 и открывает их по счетным входам. Через некоторое время, равное "базовому" времени измерения, которое определяется счетчиком 11, со счетчика 11 на триггер 18 поступает импульс. Этот импульс возвращает триггер 18 в ис-; ходное состояние "0". При этом закрывается элемент 15 совпадения и открывается элемент 17 совпадения. После этого очередным импульсом от генератора 2 через элемент 17 совпадения триггер 16 также возвраИ 11 щается в исходное состояние 0

Как указывалось, импульс с выхода триггера 1 6 о тк рыв ае т счетчики 9-1 1 по счетным входам. Кроме того, по окончании импульса с выхода триггера 16 формируется импульс, поступающий к блокам 13 и 14.

Формирователь 3 опорных импульсов работает следующим образом. Сигнал измеряемой частоты умножается умножителем 20 в Р раз, затем делится делителем 21 также в P раз. Дешифратор 22 осуществляет формирование Р прямоугольных импульсов, равных Т/Р, где Т вЂ” период измеряемого сигнала. Блок 23 предназначен для сброса делителя 21 в нуль в начале периода. Сброс целесообразно осуществлять перед началом времени измерения.

Предлагаемое устройство надежнее и дешевле за счет уменьшения количества корпусов микросхем счетчиков.

1161894

1161894

&и ГО юг 3

Составитель А.Старостина

Редактор М.Бандура Техред А.Кикемезей Корректор М.Розман

Заказ 3966/48 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4