Радиочастотный преобразователь разности фаз

 

РАДИОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ, содержащий последовательно соединенные двухканальный измерительньй преобразователь частоты и низкочастотный преобразователь разности фаз, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности при расширении динамического диапазона входных сигналов, на вход каждого канала включены последовательно соединенные регулятор уровня входного сигнаea8j Onfi ла и компрессор амплитуды, а также введены двухканальньм пороговый элемент , блок управления и блок Лормирования и ввода поправки, причем входы двухканального порогового элемента подключены к соответствующим выходам двухканального измерительного преобразователя частоты, а выходы соединены с входами блока управления, первый выход которогосоединен с управляющим входом регулятора уровня входногосигнала первого канала, второй - с управляющим входом регулятора уровня входного сигнала второго канала, третий - с управляющим входом компрессора амплитуды первого канала, четвертый - л с -управляющим входом компрессора амплитуды второго канала, пятый - с управляющим входом блока формирования и ввода поправки, информационный вход которого подключен к дополнительному выходу низкочастотного преобразователя разности фаз, а а выход соединен с корректирующим 4ia входом низкочастотного преобразо|05 вателя разности фаз.i ьо ел atfxef

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(sl) g 01 R 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3696710/24-21 (22) 30.01.84 (46) 30.06.85. Бюл.. Чр 24 (72) Г.Ф. Дегтярев, Г.Г. Красиков и С.H. Попов (71) Томский институт автоматизированных систем. управления и радиоэлектроники (53) 621;3 17.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 123617, кл. С 01 R 25/00, 1957.

2. Фаэометр типа ФК2-12. Справочник по радиоизмерительным приборам.

Под ред. Насонова. M., "Советское радио", 1977, с. 193-194. (54)(57) РАДИОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ, содержащий последовательно соединенные двухканальный измерительный преобразователь частоты и низкочастотный преобразователь разности фаз, о т л ичающий с я тем, что, с целью повышения точности при расширении динамического диапазона входных сигналов, на вход каждого канала включены последовательно соединенные регулятор уровня входного сигна-.

„„SU„1164625 А ла и компрессор амплитуды, а также введены двухканальный пороговый элемент, блок управления и блок форми.рования и ввода поправки, причем входы двухканального порогового элемента подключены к соответствующим выходам двухканального измерительного преобразователя частоты, а выходы соединены с входами блока управления, первый выход которого. соединен с управляющим входом регулятора уровня входного- сигнала первого канала, второй — с управляющим входом регулятора уровня входного сигнала второго канала, третий — с управляющим входом компрессора амплитуды первого канала, четвертый— с управляющим входом компрессора амплитуды второго канала, пятый — с уп равляющим входом блока формирования и ввода поправки, информационный вход которого подключен к дополнительному выходу низкочастотного преобразователя разности фаэ, а выход соединен с корректирующим входом низкочастотного преобразователя разности фаз.

1164625

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании фазометров и устройств выделения информации в фазовых радиотехнических системах.

Известен фазометр, содержащий два формирователя, два триггера, два элемента. совпадения, счетчик, делитель частоты и задающий генератор P J

Недостаток данного фазометра — 10 повышенная погрешность от изменения амплитуд входного сигнала.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности радиочастотный преобразователь разности фаз, l5 содержащий последовательно соединенные двухканальный измерительный преобразователь частоты и низкочастотный преобразователь фаза — напряжение 2 j.

Недостатком известного устройства является низкая точность преобразования при значительном расширении динамического диапазона вход25 ных сигналов.

Цель изобретения — повышение точности при расширении динамического диапазона входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные двухканальный измерительный преобразователь частоты и низкочастотный преобразователь разности фаз, на вход каждого канала включены 35 последовательно соединенные регулятор уровня входного сигнала и компрессор амплитуды, а также введены двухканальный пороговый элемент, блок управления и блок формирования и 40 ввода поправки, причем входы двухканального порогового элемента подключены к соответствующим выходам двухканального измерительного пре-. образователя частоты, а выходы соединены с входами блока управления, первый выход которого соединен с управляющим входом регулятора уровня входного сигнала первого канала, второй — с управляющим входом регулятора уровня входного сигнала второго канала, третий — с управляющим входом компрессора амплитуды первого канала, четвертый — с управляющим входом компрессора амплитуды 55 второго канала, пятый — с управляю-,. щим входом блока формирования и ввода поправки, информационный вход которого подключен к дополнительному выходу низкочастотного преобразователя разности фаз, а выход соединен с корректирующим входом низкочастотного преобразователя разности фаз.

На фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя разности фаз в цифровой код; на фиг. 2 структурные схемы исполнительных блоков радиочастотного преобразователя разности фаз; на фиг. 3 — ва-.риант реализации блока управления преобразователем.

Радиочастотный преобразователь разности фаз содержит последовательно соединенные двухканальный измерительный преобразователь 1 частоты и низкочастотный преобразователь 2 разности фаз. На входе каждого канала измерительного преобразователя Я частоты включены последовательно соединенные регулятор

3 (4) уровня входного сигнала и .компрессор 5 (6) амплитуды, осуществляющий ступенчатое изменение уровня сигнала на входе измерительного преобразователя 1 частоты. Двухканальный пороговый элемент 7 включен между выходами двухканального преобразователя 1 частоты и блоком 8 управления, выходы которого соответственно подключены к управляющим входам регуляторов 3 и 4 уровня входных сигналов, компрессоров 5 и 6 амплитуды и блока 9 формирования и ввода поправки, информационный вход которого соединен с дополнительным выходом низкочастотного преобразователя 2 раз" ности фаз, а выход. — с корректирующим входом последнего.

Двухканальный измерительный преобразователь 1 частоты (фиг. 2) осуществляет перенос преобразуемой раз-. ности фаз на промежуточную частоту, например, прямым гетеродинированием.

Блок 2 преобразует разность фаэ сигналов с промежуточной частотой в напряжение (в код) и содержит преобразователь 10 фаза — интервал времени, блок 11 квантования и счетчик 12 фазы.

Регуляторы 3 и 4 уровня входного сигнала представляют собой электрически управляемые аттенюаторы. Динамический диапазон регулирования аттенюаторов определяется из условия

D )(п 1) D

1164625

D sx где п ) — — — чи псм

30 сло ступеней переключения компрессоров

5 и 6 амплитуды;

Рз„ вЂ” динамический диапазон входных сигналов 5 радиочастотного преобразователя 2 разности фаз по соответствующему каналу;

3 — допустимый динамичес- 1О кий диапазон двухканального измерительного преобразователя

1 частоты по тому же каналу.

Компрессоры амплитуды 5 и 6 представляют собой четырехполюсники со ступенчатым изменением коэффициента передачи и .(один из вариантов) содержат ряд цепей 13.1 — 13.3 и

14.1 — 14.3 с различными коэффициентами передачи, переключаемых коммутаторами 15 — 18. Дискрет изменения коэффициента передачи компрес-. соров 5 и 6 амплитуды определяется из условия

Двухканальный пороговый элемент

7 включает в себя компараторы 19 и

20 первого и второго каналов. Пороги срабатывания компараторов соответствуют максимально допустимым уровням входйого сигнала по соответствующим каналам двухканального 35 измерительного преобразователя 1 частоты.

Блок 8 управления (фиг. 3) содержит формирователи управляющих сигналов 21 и 22, входы которых соеди- 40 иены с управляющими входами регуляторов 3 и 4 уровня входных сигналов первого и второго каналов соответственно. Если регуляторы 3 и 4 выполнены в виде электрически уп- 45 равляемых аттенюаторов на соединенных последовательно ячейках затухания, то формирователи 21 и 22 управляющих сигналов представляют собой счетчики, в соответствии с вы- Ы ходным кодом которых производится изменение уровня высокочастотных сигналов на входах компрессоров 5 и

6 амплитуды. Входы формирователей

21 и 22 подключены к выходам элемен-55 тов ИЛИ 23 и 24, первые входы которых объединены и подключены к выходу генератора 25 тактовых импульсов, вторые входы также объединены и подключены к прямому выходу счетного триггера 26. К этому же выходу подключены объединенные входы элементов 27 и 28 совпадений, другие входы которых подключены к соответствующим выходам компараторов

19 и 20 двухканального порогового элемента 7, а выходы соединены с входами формирователей 29 и 30 переключающих сигналов, выполненных, например, в виде двоичных счетчиков.

Выходы формирователей 29 и 30 переключающих сигналов соединены с управляющими входами компрессоров

5 и 6 амплитуды (управляющими вхо-, дами коммутаторов 15 — 18), а установочные входы объединены и через формирователь 31 подключены к инверсному выходу триггера 32. Третьи входы элементов ИЛИ 23 и 24 подключены к выходам элементов ИЛИ 33 и 34. К этим же выходам подключены первый и второй входы элемента 35 совпадений, третий вход которого подключен к выходу синхронизации блока 11 квантования низкочастотного преобразователя 2 разности фаз, а четвертый через инвертор 36 подключен к выходу элемента 37 совпадений. Первый вход элемента 37 совпадений объединен со счетным входом триггера 26 и подключен к инверсному выходу триггера 38, счетный вход которого подключен к выходу элемента 35 совпадений. Второй вход элемента 37 совпадений объединен с первым входом элемента ИЛИ 33 и подключен к выходу индикатора 39 состояний, третий вход элемента

37 совпадений объединен с первым входом элемента ИЛИ 34 и подключен к выходу индикатора 40 состояний, входы индикаторов 39 и 40 состояний подключены к соответствующим выходам формирователей 21 и 22 управляющих сигналов. Вторые входы элементов ИЛИ 33 и 34 объединены с первыми входами элементов 41 и 42 совпадений и подключены к соответствующим выходам двухканального порогового элемента 7 (выходам компараторов 19 и 20). Вторые входы элементов 41 и 42 совпадений подключены к выходам индикаторов

39 и 40 состояний, а выходы соединены с установочными входами формирователей 21 и 22 управляющих

11646

5 сигналов соответственно. Первые входы. элементов 43 и 44 совпадений объединены и подключены к выходу синхронизации блока 11 квантования, второй вход элемента 43 совпадений подключен к выходу элемента 37 совпадений, а выход элемента 43 соединен со счетным входом триггера 32, второй вход элемента 44 подключен к выходу инвертора 36, а его выход 10 соединен с установочным входом триггера 32. Прямые выходы триггеров

26, 38 и 32 соединены с управляющим входом блока 9 формирования и ввода поправки. Выход триггера 15

38 соединен с первым входом элемента 45 совпадений (фиг. 2), выход триггера 26 соединен с первым входом элемента 46 совпадений (фиг. 2), вторые входы элементов 45 и 46 20 объединены и подключены к дополнительному выходу блока 11 квантования, выход элемента 45 соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 47, выход элемента 46 соединен 25 с вычитающим входом реверсивного счетчика .47. Выход реверсивного счетчика 47 через коммутатор 48 соеди-. нен с корректирующим входом низкочастотного преобразователя 2 разнос- о ти фаз (установочным входом счетчика фазы 12).. Управляющий вход коммутатора 48 через формирователь

49 подключен к прямому выходу триггера 32 (фиг. 3) блока 8 управления, к этому же выходу через инвертор

50 (фиг. 2) и формирователь 51 подключен управляющий вход реверсивного счетчика 47. Установочные входы триггеров 26 и 38 (фиг. 3) объеди- 4р иены и подключены к выходу элемента совпадений 52, первый вход которого подключен к прямому выходу триггера

26, второй — к выходу синхронизации преобразователя 10 фаза — интер- вал времени (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии регуляторы

3 и 4 уровня входного сигнала на- Sо ходятся в режиме нулевого ослабления, компрессоры 5 и 6 в режиме максимального коэффициента передачи входных сигналов. На выходах индикаторов 39 и 40 состояний имеет место уровень "1". Аналогичные сигналы присутствуют на выходе элементов

ИЛИ 33 и 34, а следовательно, и

25 б на третьих входах элементов ИЛИ 23 и 24. Сигнал с выхода генератора 25 тактовых импульсов на входы формирователей 21 и 22 управляющих сигналов не поступает и перестройка регуляторов 3 и 4 уровня входного сигнала не производится. Триггеры 26 и 38 находятся в состоянии, при котором на прямых выходах имеет место сигнал "0", .а на инверсныхсигнал "1". На всех входах элемента совпадений 37 присутствует сигнал

"1", следовательно, такой же сигнал имеется и на выходе этого элемента.

Элемент 35 совпадений закрыт и синхроимпульсы с выхода синхронизации блока 11 квантования на вход триггера 38 не поступают. В то же время эти синхроимпульсы беспрепятственно проходят через элемент 43 совпадений на счетный вход триггера 32, вызывая поочередное изменение его состояния.

Через формирователь 31 на установочные входы формирователей 29 и 30 переключающих сигналов с инверсного выхода триггера 32 поступают импульсы, подтверждающие исходное состояние компрессоров 5 и 6 амплитуды.

При этом входные сигналы поступают на вход двухканального измерительного преобразователя 1 частоты через коммутаторы 15 — 18 и цепи 13 и 14 с максимальным коэффициентом переда-чи соответственно. Сигналом с прямого выхода триггера 26 элементы

27 и 28 совпадений закрыты и блокируют сигналы, поступающие на входы формирователей 29. и 30 переключающих сигналов с выходов компараторов

19 и 20 двухканального порогового элемента 7. На первые входы элементов 45 и 46 блока 9 формирования и ввода поправки с прямых выходов триггеров 26 и 38 подаются сигналы

"0", поэтому элементы 45 и 46 совпадений. заперты и в реверсивном счетчике 47 по командам с прямого выхода триггера 32 формируется поправка равная О. Через коммутатор

48. эта поправка вводится в счетчик

12 фазы низкочастотного преобразователя 2 разности фаз.

Если на входы радиочастотного преобразователя разности фаз поданы высокочастотные сигналы, уровень которых не превьппает допустимый для измерительного преобразователя 1> и величина сигналов на входах компа1 l64

7 раторов 19 и 20 ниже их порогов срабатывания, то состояния и режимы элементов и блоков радиочастотного преобразователя разности фаз не отличаются от исходных. При этом входная разность фаз преобразуется в обычном поряцке: разность фаз. входных сигналов с помощью измерительного преобразователя 1 пе реносится на промежуточную часто- 10 ту, в преобразователе 10 фаза — интервал времени эта разность фаз преобразуется в ширину импульса, который в блоке 11 квантования заполняется счетными импульсами. Полученная таким образом импульсная после- . довательность в течение определенного промежутка времени преобразуется в выходной цифровой код.

Если уровень входного сигнала по первому каналу превышает максимально.допустимый для измерительного преобразователя частоты 1, величина сигнала на входе компаратора 19 становится достаточной для его срабатывания. На выходе компаратора 19 появляется сигнал "1". На выходе элемента 41 совпадений также вырабатывается сигнал "1", с помощью которого формирователь управляющего сигнала 21 переводится в. состояние, соответствующее максимальному ослаблению регулятора 3 уровня входного сигнала. При этом уровень сигнала на входе компаратора 19 уменьшается 3$ и на его выходе снова устанавливается сигнал "0". На выходе индикатора 39 состояний, также устанавливается сигнал "0", а следовательно, этот же сигнал имеется и на выходе Ю элемента ИЛИ 33. На прямом выходе триггера 26 сохраняется сигнал

"0", элемент ИЛИ 23 открывается и импульсы с выхода генератора 25 поступают на вход формирователя управляю- 4$ щего сигнала 21, с помощью которого осуществляется перестройка регулятора 3 уровня входного сигнала. Уровень высокочастотного сигнала на входе компрессора 5 амплиту- $0 ды начинает увеличиваться. При этом сигналом "0" с выхода индикатора

39 состояний элемент 37 совпадений оказывается заблокированным, на его выходе присутствует сигнал "0" и $$ элемент 43 совпадений.не пропускает синхроимпульсы с выхода блока 11 квантования на счетный вход триггера

625 8

32. Сигналом "1" с выхода инвертора

36 открывается элемент 44 совпадений и синхроимпульсы с выхода блока 11 квантования обеспечивают начальную установку триггера 32 ("0" на прямом выходе). Сигналом "0 с выхода элемента ИЛИ 33 элемент 35 совпадений заблокирован и синхроимпульсы с выхода блока 11 квантования на счетный вход триггера 38 не поступают. Таким образом в процессе перестройки регуляторов 3 уровня входного сигнала блок 9 форми- рования и ввода поправки переводится в режим готовности и когда амплитуда высокочастотного сигнала на входе первого канала двухканального измерительного преобразователя

1 частоты (на выходе компрессора 5 амплитуды) достигает максимально допустимого уровня, срабатывает компаратор 19 на его выходе появrt ляется сигнал 1, такой же сигнал появляется на выходе элемента ИЛИ ЗЗ, который блокирует элемент ИЛИ 23.

Процесс перестройки регулятора 3 уровня входного сигнала приостанавливается, так как поступление импульсов с выхода генератора 25 на вход формирователя управляющего сигнала

21 прекращается. При этом элемент

35 совпадений открывается и первый синхроимпульс с выхода блока 11 квантования изменяет состояние триггера 38, так что на его прямом выходе появляется сигнал "1", которым открывается элемент 45 совпадений и в течение одного цикла измерений (интервал времени между соседними синхроимпульсами) в реверсивный счетчик 47 с выхода блока

11 квантования вводятся счетные импульсы, количество которых пропорционально разности фаз сигналов на входе измерительного преобразователя 1. Вторым синхроимпульсом, прошедшим через элемент 35 совпадеиий, триггер 38 возвращается в исходное состояние (на прямом выходе "0"), а триггер 26 изменяет свое состояние так, что на прямом выходе этого триггера появляется сигнал "1". Элемент 27 совпадений открывается и сигналом "1" с его выхода формирователь переключающих сигналов 29 изменяет состояние компрессора 5 амплитуды на один дискрет ослабления, т.е. с помощью коммутаторов 15 и 16 подключается цепь с меньшим

1164

9 коэффициентом передачи, например

13.2. Высокочастотный сигнал на входе первого канала двухканального измерительного преобразователя

1 частоты уменьшается, уменьшает- 5 ся и уровень сигнала на входе компаратора 19, в связи с чем на его выходе появляется сигнал "0", который блокирует элементы 27 и 35 совпадений. Одновременно сигналом "1" 10 с прямого выхода триггера 26 открывается.элемент 46 совпадений .и на вычитающий вход реверсивного счетчика 47 с выхода блока 11 квантования поступают счетные импульсы, !5 количество которых пропорционально разности фаэ на входе двухканального измерительного преобразователя

1. С приходом третьего синхроимпульса с выхода блока 11 квантова- 20 ния через открытый элемент 52 совпадений на установочные входы триггеров 26 и 38 последние переводятся в исходное состояние. Элемент ИЛИ 23 снова открывается, импульсы с выхо- 25 да генератора 25 поступают на вход формирователя управляющего сигнала

21, процесс перестройки регулято! ра 3 уровня входного сигнала возобновляется и продолжается до тех пор, З0 пока амплитуда высокочастотного сигЪ нала на входе первого канала измерительного преобразователя частоты снова не достигает максимально ДопУстимого уровня, компаратор 35

19 срабатывает, процесс перестройки регуляторов 3 уровня входного сигнала приостанавливается (в результате блокировки элемента ИЛИ 23), элемент 35 совпадений открываешься и 40 синхроимпульсы .с выхода блока 11 квантования поступают на вход триггера 38. С приходом первого импульса триггер 38 изменяет свое состояние, элемент 45 совпадений открываеч.45 ся и в реверсивный счетчик вводятся счетные импульсы (с выхода блока

11 квантования), количество которых пропорционально разности фаз сигналов на входе измерительного преобра- 50 зователя 1 частоты (для данного состояния регулятора 3 уровня входных сигналов). C приходом второго синхроимпульса триггер 38 возвращается в исходное состояние, закрывая 55 элемент совпадений 45, триггер 26 изменяет свое состояние так, что на его прямом выходе появляется

625 10 сигнал "1", элемент 27 совпадений открывается, формирователь 29 управляющих сигналов переводит компрессор 5 амплитуды на следующую ступень ослабления (т.е. с помощью коммутаторов 15 и 16 подключается цепь с меньшим коэффициентом переда.чи, например 13.3.), сигнал на входе первого канала измерительного преобразователя 1 частоты уменьшается, на выходе компаратора 19 появляется сигнал "О"> которым блокируются элементы 27 и 35 совпадений. Одновременно открывается элемент 46 совпадений.и в реверсивный счетчик вводятся счетные импульсы, число которых пропорционально разности фаз сигналов на входе, двухканального измерительного преобразователя частоты 1. С приходом третьего синхроимпульса через элемент 52 совпадений на установочные входы триггеров 26 и 38 последние возвращаются в исходное состояние и процесс перестройки регулятора 3 уровня входного сигнала возобновляется. Процессы продол" жаются до тех пор, пока регулятор уровня входного сигнала 3 не переходит в режим нулевого ослабления.

При этом на выходе индикатора состояний 39 появляется сигнал ".1", с помощью которого элемент ИЛИ 23 блокируется, процесс перестройки регулятора 3 уровня входного сигнала прекращается, элементы 37 и 43 совпадений открываются и синхроимпульсом с выхода блока 11 квантования триггер 32 меняет состояние

;так, что на его прямом выходе появляется сигнал "1". Из этого перепада. "О" — "1" формирователем 49 вырабатывается импульс, с помощью которого коммутатор 48 сформированную в реверсивном счетчике 47 поправку (V„) переписывает в счетчик 12 фазы, после чего измеряется разность фаз сигналов на входе измерительного преобразователя 1 частоты (Мц ) путем введения в счетчик фазы 12 соответствующего количества счетных импульсов с выхода блока квантования 11, В результате выходной код деизм - в "ех т.е. входной разности фаз (разности фаз сигналов на входах регуляторов 3 и 4 уровня входного сигна1164625

11 ла). По окончании измерения с приходом следующего синхроимпульса через элемент 43 совпадений триггер

32 возвращается в исходное состояние и возникший на его прямом выхо- 5 де перепад "1" — "0" через инвертор

50 и формирователь 51 обнуляет реверсивный счетчик 47. Все устройство возвращается в исходное состояние.

Если уровень сигнала на входе 1О второго канала измерительного преобразователя 1 частоты превышает допус» тимый, срабатывает компаратор 20.

Сигналом "1 с выхода этого компаратора регулятор уровня входного 15 сигнала 4 переводится в режим максимального ослабления, после чего на выходе компаратора 20 снова устанавливается сигнал "0", элемент ИЛИ 24 открывается и посту- 20 пающие на вход формирователя 22 управляющего сигнала импульсы с выхода генератора 25 вызывают перестройку регулятора 4 уровня входного сигнала до тех пор, пока уро- 25 вень сигнала на входе второго канала измерительного преобразователя 1 частоты не достигает максимально допустимого значения. Компаратор

20 снова срабатывает, элемент ИЛИ ЗО

24 блокируется, и перестройка 4 регулятора уровня входного сигнала приостанавливается. Первый синхроимпульс, поступивший с выхода блока

11 квантования через открывшийся . элемент 35 совпадений на счетный вход триггера 38, изменяет состояние последнего, элемент 45 совпадений открывается и в реверсивный счетчик 47 по суммирующему входу 4О вводится результат измерения разности фаз высокочастотных сигналов на входе измерительного преобразователя 1 частоты, Вторым синхроимпульсом изменяется состояние триггера

26, а триггер 38 возвращается в исходное состояние. Сигналом "1" с прямого выхода триггера 26 через элемент 28 совпадений с помощью ,формирователя переключающих сигналов 5О

30 компрессор 6 амплитуды изменяет свое состояние на одну ступень ослабления, т.е. с помощью коммутаторов

17 и 18 подключается цепь с меньшим коэффициентом передачи, напри- 55 мер 14.2. Одновременно открывается . элемент совпадений 46 и в Реверсивный счетчик 47 по вычитающему входу из низкочастотного преобразователя

2 разности фаз вводится результат измерения разности фаз высокочастотных сигналов на входе измерительного преобразователя 1 частоты для нового состояния компрессора 6 амплитуды. На выходе реверсивного счетчика 47 формируется код, соответствующий фазовому сдвигу (с обратным знаком), вносимому компрессором 6 амплитуды при изменении его состояния на одну ступень ослабления высокочастотного сигнала. Третьим синхроимпульсом триггер 26 возвращается в исходное состояние, и процесс перестройки регулятора 4 уровня входного сигнала возобновляется, Описанные процессы повторяются до тех пор, пока регулятор 4 уровня входного сигнала не перейдет в режим нулевого ослабления. При этом на выходе реверсивного счетчика 47 формируется код, соответствующий фазовому сдвигу (c обратным знаком), вносимому компрессором амплитуды 4 при изменении его состояния на необходимое число ступеней (код поправки) °

На выходах индикаторов 39 и 40 состоя1! t I ний при этом имеют место сигналы элементы 37 и 43 совпадений открыты и синхроимпульс с выхода блока 11 . квантования изменяет состояние триггера 31. Перепадом "0" — "1" на его прямом выходе коммутатор 48 переписывает код поправки с выхода реверсивного счетчика 47 в счетчик фазы 12. Далее изменяется разность фаэ высокочастотных сигналов на входе измерительного преобразователя 1 частоты. В результате выходной код счетчика фазы 12 соответствует вход, ной разности фаз (на входах регуляторов 3 и 4 уровня входных сигналов), С приходом следующего синхроимпуль. са (через элемент 43 совпадений) устройство возвращается в исходное состояние.

Таким образом, при любом превышении амплитудой высокочастотного сигнала на входах измерительного преобразователя 1 частоты максимально допустимого уровня с помощью компрес» соров 5 или 6 сигналы на входах измерительного преобразователя 1 ослабляются, в блоке 9 формирования и,ввода поправки формируется код, соответствующий фазовому сдвигу, вносимому компрессорами 5 и 6 амплиту13 11646 ды при изменении их состояний, который затем заносится в счетчик

12 фазы. После проведения основного измерения выходной код счетчика . фазы 12 соответствует разности, фаз сигналов на входе радиочастотного преобразователя.

В состояниях, соответствующих большим коэффициентам передачи, ком= прессоры амплитуды могут работать 1О в режиме усиления входных сигналов.

Это позволяет существенно улучшить соотношение сигнал/шум на выходах двухканального измерительного преобразователя частоты при малых уровнях сигналов на входах радиочастотного преобразователя разности фаз, что значительно снижает основную погрешность преобразования, обусловленную собственными шумами 2О преобразователя. В то же время ком пенсация амплитудно-зависимых фазовых сдвигов, вызванных изменением состояний компрессоров амплитуды; с помощью которых динамический диа- 25 пазон сигналов на входах двухканального измерительного преобразователя

25 14 частоты уменьшается до необходимой величины, позволяет резко уменьшить фазоамплитудную погрешность преобразования. Так как на любой частоте на входе измерительного преобразо" вателя всегда может быть обеспечен динамический диапазон, в котором фазоамплитудная погрешность пренебрежимо мала, а фазоамплитудная погрешность компрессоров амплитуды почти полностью исключается из результатов преобразования разности фаз вынитанием поправки, определенной на данной рабочей частоте, то предлагаемое техническое решение принципиальных ограничений на рабочий частотный диапазон не имеет и может быть использовано от десятых-сотых долей мегагерц до единиц и десятков гига-. герц.

Таким образом, предлагаемый радио частотный преобразователь разности фаз позволяет проводить измерения в более широком динамическом диапазоне входных сигналов с точностью, на порядок превышающей точность известных измерителей.

Составитель В. Шубин

Редактор Л. Пчелинская Техред, С.йовжий Корректор С. Шекмар;

Заказ 4181/41 Тираж 748 Подписное

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