Цифровой интегрирующий фазометр

 

ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ФАЗОМЕТР , содержащий времяимпульсный преобразователь , один вход которого соединен с одним из двух информационных входов устройства, а выход с первым входом первого элемента И, в.ыход которого подключен к информационному входу цифрового выгислителя, а также второй элемент И и триггер, о тли ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повьшения точности и автоматизации измерений, в него введены коммутатор, синтезатор час-, тот, два счетчика, два мультиплексора , третий элемент И и три формирователя , причем информационные входы коммутатора соединены с информационными входами устройства, а выход - с вторым ьходом времяимпульсного преобразователя,один выход синтезатора частот подключен к третьему входу времяимпульсного преобразователя , а другой выход - к второму входу первого элемента И, информационный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, а выходы подключены к информационным входам первого мультиплексора , один выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а второй выход - с третьим входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, а выход - к информационному входу второго счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными S5 входами второго мультиплексора, вы (Л ход последнего подключен к входу первого формирователя, первый выход которого соединен с установочным входом первого счетчика импульсов, второй выход - с управляющим входом синтезатора частот, а третий выход с одним из входов триггера, другой вход которого через второй формиро00 00 ватель соединен с первым управляющим входом устройства, выход триггера соединен с информационным вхо09 дом третьего формирователя, управсо ляющий вход которого подключен к второму управляющему входу устройства , а один выход - к управляющему входу коммутатора, кроме того, установочный вход второго счетчика импульсов .соединен с первым управляющим входом устройства, третий управляющий вход устройства подключен шиной к управляющим входам первого и второго мультиплексоров, выходные .шины первого и третьего формирователей соединены с управляющими входами цифрового вычислителя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! 1) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3667300/24-21 (22) 28.11.83 (46) 15.08.85.Бюл. ¹ 30 (72) В.Л.Кофанов, А.А.Дрючин и В.Я.Николаев (71) Винницкий политехнический институт (53) 621.317.77(088.8) (56) Вопросы радиоэлектроники.

Сер. Рт, 1969, вып. 4, с ° 18-22.

Автоматический контроль и методы электрических измерений (Труды У1 конференции), т.2, Новосибирск, "Наука", 1967, с.87-92.

Смирнов П.Т. Цифровые фазометры, Л., "Энергия", с.33 рис.l3 (прототип). (54) (57) ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРИРУЮЩИЙ ФАЗОИЕТР, содержащий времяимпульсный преобразователь, один. вход которого соединен с одним из двух информационных входов устройства, а выход— с,первым входом первого элемента И, выход которого подключен к информационному входу цифрового вы ислителя, а также второй элемент И и триггер, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что, с целью повышения точности и автоматизации измерений, в него введены коммутатор, синтезатор частот, два счетчика, два мультиплексора, третий элемент И и три формирователя, причем информационные входы коммутатора соединены с информационными входами устройства, а выход — с вторым =ходом времяимпульсного преобразователя, один выход синтезатора частот подключен к третьему входу времяимпульсного преобра-. зователя, а другой выход — к второму входу первого элемента И, информационный вход первого счетчика импульсов соединен с выходом второго элемента И, а выходы подключены к информационным входам первого мультиплексора, один выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, а второй выход — с третьим входом первого элемента И и первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к первым входам первого и второго элементов

И, а выход — к информационному входу второго счетчика импульсов, выходы которого соединены с информационными входами второго мультиплексора, выход последнего подключен к входу первого формирователя, первый выход которого соединен с установочным входом первого счетчика импульсов, второй выход — с управляющим входом синтезатора частот, а третий выходс одним из входов триггера, другой вход которого через второй формирователь соединен с первым управляющим входом устройства, выход триггера соединен с информационным входом третьего формирователя, управ ляющий вход которого подключен к второму управляющему входу устройства, а один выход — к управляющему входу коммутатора, кроме того, установочный вход второго счетчика импульсов .соединен с первым управляющим входом устройства, третий управляющий вход устройства подключен шиной к управляющим входам первого и второго мультиплексоров, выходные шины первого и третьего формирователей соединены с управляющими входами цифрового вычислителя, 73339

1 11

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для создания измерителей фазовых сдвигов, фаэочастотных характеристик и группового времени запаздывания.

Цель изобретения — повышение точности и автоматизация измерений.

Повышение точности устройства обусловлено устранением низкочастотной погрешности дискретного преобразования и значительным уменьшением амплитудно-фаэовой погрешности.

В устройстве по сравнению с из" вестными цифровыми интегрирующими фаэометрами вводится автоматическая калибровка при измерении фазовых сдвигов, фазочастотных характерис- . тик и группового времени запаздывания.

На фиг. 1 приведена структурная схема цифрового интегрирующего фазаметра; на фиг. 2 - вариант построения входящих в фазометр .первого и третьего формирователей; на фиг.3 -. временные диаграммы работы этих формирователей; на фиг..4 — структур-. ная схема при использовании цифрового фазометра для исследования фазочастотных характеристик или измерения группового времени запаздывания.

Цифровой интегрирующий фазометр (фиг.1) содержит коммутатор 1, информационные входы которого соединены с информационными входами 2 и 3 устройства; времяимпульсный преобра" зователь 4, один вход которого соединен с одним из двух информационных входов, например 3 устройства,. второй вход — с выходом коммутатора 1, а выход — с первым входом первого элемента И 5, выход которого подключен к информационному входу цифрового вычислителя 6, синтезатор

7 частот, один выход которого подклю. чен к третьему входу времяимпульсного преобразователя 4, а другой вы" ход — к второму входу первого эле-. мента И 5, первый счетчик 8 импуль" сов, информационный вход которого соединен с выходом второго элемента

И 9, а выходы подключены к информационным входам первого мультиплек сора 10, один выход которого соединен с вторым входом второго элемен.та И 9, а второй выход — с третьим входом первого элемента И 5 н с од5

t0

S5

25 ним иэ входов третьего элемента

И 11. Другой вход элемента И 11 подключен к первым входам первого 5 и второго 9 элементов И, а выход — к информационному входу второго счет-. чика 12 импульсов. Выходы последне-. го соединены с информационными входами второго мультиплексора 13, выход которого подключен к входу первого формирователя 14. Первый вы ход формирователя 14 соединен с установочным входом первого счетчика

8 импульсов, второй выход — с управляющим входом синтезатора 7 частот, а третий выход - с одним иэ входов триггера 15, другой вход которого через второй формирователь 16 соединен с первым управляющим входом

17 устройства. Выход триггера 15 соединен с информационным входом тре" тьего формирователя 18, при этом управляющий вход последнего подключен к второму управляющему входу 19 устройства, а один выход — к управляющему .входу коммутатора 1, Кроме того, установочный вход второго счетчика 12 импульсов соединен с первым управляющим входом 17 устройства, третий управляющий вход 20 устройства подключен шиной к управляющим входам первого 10 и второго 13 мультиплексоров; выходные шины первого 14. и третьего 18 формирователей соединены с управляющими входами цифрово" го вычислителя 6.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые сигналы, фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, с входов 2 и 3 устройства поступают на входы времяимпульснога преобразователя 4: один непосредственно, а второй через коммутатор 1.

Во времяимпульснем преобразователе 4 осуществляется перенос измерений на фиксированную частоту и формирование импульса, длительность котораго пропорциональна исследуемой разности фаз. Он выполнен, например, по типовой схеме фазометра с преобразованием частоты и содержит в каждом из двух каналов смесители, на первые входы которых поступают исследуемые сигналы с частотой ю и с разностью фаз . В синтезаторе 7 частот формируется сигнал с частотой, смещенной относительно ц) на промежуточную частоту g,,на3 пример г — Я, и поступает на вторые входы смесителей. В результате преобразования частот на выходе смесителей образуются сигналы с промежуточной частотой Q. и с разностью фаз . Далее эти сигналы поступают на формирователи коротких импульсов, на выходе которых формируются импульсы в моменты переходов напряжений частоты Я через нуль.

Полученные короткие импульсы подаются на входы измерительного триггера, поэтому на выходе последнего образуются импульсы, длительность которых пропорциональна исследуемой разности фаз Ч . Эти импульсы с выхода времяимпульсного преобразователя 4 поступают. на первый вход первого элемента И 5, на второй вход которого поступают импульсы квантующей частоты, формируемые в синтезаторе 7 частот. В результате на выходе первого элемента И 5 образуются пачки импульсов квантующей частоты, причем число импульсов в пачке пропорционально разности фаз М. Пачки импульсов с выхода первого элемента И 5 подаются на информационный вход цифрового вычислителя 6, в котором осуществляется подсчет числа импульсов в пачке, обработка результатов счета по требуемому алгоритму, например, их усреднение, как в типовом интегрирующем фазометре, и индикация результатов измерений.

Остальные узлы устройства предназначены для устранения низкочастотной погрешности дискретного преобразования, амплитудно-фазовой погрешности времяимпульсного преобразования, погрешности, обусловленной переходными процессами в устройстве, для автоматизации измерений и расширения функциональных возможностей устройства.

Работа устройства осуществляется в два цикла — цикл калибровки и цикл измерений. Каждый цикл состоит из двух тактов, в свою очередь каждый такт делится на два интервалаинтервал блокировки и интервал усреднения.

Перевод работы устройства в цикл калибровки или измерений происходит с помощью триггера 15.

Цикл калибровки устанавливается по сигналу, поступающему с первого

173339 4 управляющего входа 17 устройства.

На первый управляющий вход 17 устройства в зависимости от выбранного рода работы поступают сигналы при разовых измерениях сигнал "Пуск", например при нажатии кнопки на пульте управления, при автоматических измерениях сдвига фаз на фиксированных частотах сигнал с выхода счет-!

О чика 12 импульсов (на чертеже эта связь не показана )> при автоматических измерениях группового времени запаздывания или фазочастотной характеристики исследуемого объекта !

5, сигнал обратного хода от генератора качающейся частоты.

Цикл калибровки устанавливается следующим образом.

Из сигнала, поступающего с пер20 вого управляющего входа 17, в формирователе 16 образуется короткий импульс, который переводит триггер

15 в исходное состояние, например в состояние 40 и на выходе, При этом в .формирователе 18 образуется сигнал, который поступает на управляющий вход коммутатора 1 и переводит его в первое положение, в котором оба входа времяимпульсного

30 преобразователя 4 подключаются к входу 3 устройства.

Каждый из двух тактов работы устройства устанавливается с помощью счетчика !2 импульсов.

35 Первый такт в цикле калибровки устанавливается по сигналу с перво-. го управляющего входа 17 устройства, который одновременно с опрокидываьием триггера 15 поступает на уста40 новочный вход счетчика 12 импульсов и сбрасывает его в нуль, Мультиплексор 13 соединяет один из выходных разрядов счетчика 12 импульсов с входом формирователя 14. При сбросе в нуль счетчика в формирователе

14 образуется сигнал, который пос- . тупает на управляющий вход синтезатора 7 частот и переключает частоту сигнала на его первом выходе, соединенном с третьим входом времяимпуль— сного преобразователя 4, устанавливая ее в данном случае равной Ы + Я.

Кроме того, импульс с выхода формиро. вателя 14 поступает на управляющий . вход цифрового вычислителя 6, сбра сывает измерительный счетчик в этом устройтве в нуль и переводит его в режим суммирования.

1173339

t5

50 55

Поскольку при этом частота сигна ла на третьем входе времяимпульсного преобразователя 4 вьппе частоты (о входных сигналов, на его выходе появляются импульсы длительностью, пропорциональной фазовому сдвигу-

Кр который учитывает неидентичность каналов устройства, Интервал блокировки или усреднения в каждом такте работы устройства устанавливается с помощью счетчика 8 импульсов.

В начале каждого такта устанавливается интервал блокировки. Одновременно с сигналом, поступающим на управляющий вход синтезатора 7 частот, в формирователе 14 образуется короткий импульс, который по ступает на установочный вход счетчика 8 импульсов и сбрасывает его в нуль. Нулевой потенциал с одного из выходных разрядов счетчика с помощью мультиплексора 10 прикладывается к входам элементов И 5 и 11 и закрывает их, При этом инверсный сигнал с другого выхода мультиплексора 10 открывает элемент И 9. Этим достигается устранение погрешности, обусловленной переходными процессами .в коммутируемых цепях устройства, так как после коммутаций сигналов на входах времяимпульсного преобразователя 4 импульсы с его выхода не могут пройти через запертые элементы И 5 и 11.

Необходимая длительность интервала блокировки задается потенциалами на управляющих входах мультиплексора 10, подводимыми по шине с управляющего входа 20 устройства например от переключателя на пульте управления.

На интервале блокировки импульсы с выхода времяимпульсного преобразователя 4 через открытый элемент

И 9 поступают на информационный вход счетчика 8 импульсов. Когда, по мере счета уровень "1" появляется на выходе разряда счетчика 8 импульсов, выбранного мультиплексором 10, элемент И 9 закрывается, счетчик 8 им" пульсов прекращает счет, элементы

И 5 и ll открываются, В работе устройства устанавливается интервал усреднения.

На интервале усреднения устройство работает как интегрирующий цифровой фазометр, На выходе отпертого элемента И 5 образуются пачки импульсов квантующей частоты, которые поступают на информационный вход цифрового вычислителя 6, а именно на суммирующий вход измерительного счетчика в этом устройстве.

В результате суммирования п пачек импульсов в названном счетчике записывается код, пропорциональный фазовому сдвигу - и Ч, Поскольку на информационный вход счетчика 12 импульсов через отпертый элемент И 11 поступают те же импульсы, что и на вход элемента И 5 в этом счетчике подсчитывается количество пачек п, прошедшее в цифровой вычислитель 6.

Длительность интервала усреднения т.е. число и, задается потенциалами на управляющих входах мультиплексора 13, подводимыми по шине с управляющего входа 20 устройства, например от переключателя на пульте управления. В результате в цифровой вычислитель 6 попадает всегда целое число пачек и, т ° е. обеспечивается кратность периода исследуемого напряжения на промежуточной частоте и времени измерения фазометра, и тем самым полностью устраняется низкочастотная погрешность дискретного преобразования.

Второй такт в каждом цикле работы устройства устанавливается, когда пс мере счета в счетчике 12 импульсов записывается число и, При этом соответствующий выходной разряд этого счетчика переходит в состояние

11" и через мультиплексор 13 подключается к входу формирователя 14, на выходах которого образуются управляющие сигналы. Сигнал с первого выхода формирователя 14 попадает на установочный вход счетчика 8 импульсов и сбрасывает его в нуль,- в результате чего элементы И 5 и 11 закрываются, т.е. счетчик 12 импульсов и измерительный счетчик в цифровом вычислителе 6 останавливаются, элемент

И 9 открывается, сигнап по шине с выхода формирователя 14 попадает на управляющий вход цифрового вычислителя 6 и переводит его в режим вычитания, а сигнал с второго выхода этого формирователя переключает частоту сигнала на первом выходе син1173339 тезатора 7 частот, устанавливая ее равной о -Я

Теперь частота сигнала на третьем входе времяимпульсного преобразователя 4 оказывается ниже частоты ю входных сигналов, поэтому им пульсы на его выходе имеют длительность, пропорциональную фазовому сдвигу „(изменяется знак фазового сдвига по сравнению с первым тактом работы ), Работа устройства во втором такте цикла калибровки аналогична первому, такту. Сначала идет интервал блокировки — работает счетчик 8

i импульсов, затем наступает интервал усреднения, в течение которого пачки импульсов попадают на вычитающий вход измерительного счетчика в цифровом вычислителе 6. По окончании счета и пачек импульсов в измерительном счетчике записывается код N„, пропорциональный фазовому сдвигу -2n V<

Окончание второго такта, т ° е. каждого цикла работы устройства, определяется счетчиком 12 импульсов.

Во время интервала усреднения

l второго такта в этот счетчик попадает и импульсов (и равно числу пачек, поступающих на вычитающий вход измерительного счетчика в цифровом вычислителе 6 ), в результате чего в нем записывается код 2п (код и записывается по окончании интервала усреднения первого такта ). По этому признаку (например, по переходу разряда с кодом и в нуль ) в формирователе 14, подключенном к выходу соответствующего разряда счетчика через мультиплексор 13, вырабатываются управляющие импульсы. Импульс с третьего выхода формирователя 14 поступает на второй установочный вход триггера 15, устанавливая его в состояние "1". При этом в формирователе 18, соединенном с выходом этого триггера, образуются управляющие сигналы. Сигнал, поступающий на управляющий вход коммутатора 1, переводит его во второе положение, в котором входы времнимпуль сного преобразсвателя 4 подключа- i ются к входам 2 и 3 устройства. Сигналом, поступающим по шине с выхода формирователя 18 на управляющий вход цифрового вычислителя 6, код

Ng иэ измерительного счетчика за- писывается в оперативную память этого устройства. Таким образом, заканчивается цикл калибровки, Одновременно начинается цикл измерений. Первый такт в цикле измерений начинается, когда в счетчике

12 импульсов записывается код 2п. 0 При этом наряду с сигналом на третьем выходе формирователя 14, переключающим триггер 15, появляются управляющие сигналы и на остальных его выходах. Зти сигналы аналогич15 но первому такту цикла калибровки, сбрасывают в нуль счетчик 8 импуль" сов и измерительный счетчик в цифровом вычислителе 6, переводят его в режим суммирования, записывают

20 код И из оперативной памяти в этот счетчик, а также переключают часто. ту на первом выходе синтезатора 7 частот.

При наличии "1" на выходе триггера 15, передаваемой через формирователь 18 по шине в формирователь

14, в последнем образуется сигнал на втором выходе, противофазный по

30 отношению к циклу калибровки в реЭ зультате чего частота на первом выходе синтезатора 7 частот переключается также противофазно по сравнению с циклом калибровки.

В первом такте измерительного

35 цикла эта частота равна ы — Й, поэтому на выходе времяимпульсного преобразователя 4 формируются импульсы длительностью, пропорционапь40 ной фазовому сдвигу

1+ 1 к+ где 4 — исследуемый фазовый сдвиг между сигналами на входах

2 и 3 устройства;

4 — фазовый сдвиг, учитывающий неидентичность каналов устройства и измеренный в цикле калибровки; и — амплитудно-фазовая погрешность, вносимая времяимпульсным преобразователем при изменении амплитуд сигналов на входах 2, 3 по отношению к сигналу на входе 3 в..цикле калибровки.

Во втором такте измерительного

55 цикла на первом выходе синтезатора

7 частот устанавливается частота сигнала и + Я, в результате чего на

1173339

10 выходе времяимпульсного преобразователя 4 длительность импульсов про-! порциональна фаэовому сдвигу -+ +4> причем амплитудно-фазовая погрешность ь остается прежней, так как за время одного цикла измерений амплитуда входных сигналов не успевает заметно измениться.

В остальном функционирование устройства во время цикла измерений аналогично циклу калибровки. В первом такте цикла измерений измерительный счетчик цифрового вычислителя 6 работает на суммирование, поэтому в него доставляется код, пропорциональный n(Y+ як+4 ), а во втоРОм тактена вычитание, поэтому поступает код, прбпорциональный n (9 1 Чк-<). В итоге за два такта цикла измерений код названного счетчика получает приращение N, пропорциональное сдвигу

2n(9+ 9 ), С учетом кода N записанного в счетчик в начале первого такта цикла измерений, в нем оказывается код N = N + N„, пропорциональный исследуемому фазовому сдвигу 2п У.

Таким образом, благодаря работе устройства в два такта, в каждом из которых изменяется частота на первом выходе синтезатора 7 частот, устраняется амплитудно-фазовая погрешность времяимпульсного преобразования. Кроме того, с помощью двух циклов работы достигается автоматизация процесса измерений — отпадает необходимость ручной калибровки устройства.

По окончании второго такта цикла измерений, когда в счетчике 12 импульсов записывается код 2п, в формирователе 14 образуются импуль- сы, которые по шине передаются на управляющий вход цифрового вычислителя 6. По этим импульсам происходит запись результирующего кода N в выходную память цифрового вычисли теля 6, дешифрация (с учетом множителя 2n) и индикация результата измерения.

По командам с. первого и второго выходов формирователя !4 снова устанавливается первый такт цикла измерений, как описано вьппе, При этом сигнал с третьего выхода этого формирователя подтверждает предыдущее состояние триггера !5, т.е. подтверждается цикл измерений.

С приходом сигнала на первый

Управляющий вход 17 снова устанавливается цикл калибровки При этом цикл калибровки можно установить вручную или автоматически после проведения требуемого количества шклов измерений, Для этого необходимо сигнал с одного иэ старших разрядов счетчика 12 импульсов завести на управляющий вход 17 устройства, например, через элемент

ИЛИ.

О

Конкретное выполнение формирователей 14 и 18 зависит от реализации счетчиков импульсов, используемых в узлах 6, 8 и 12. При выполнении в названных узлах счетчиков импульсов на основе серийных интегральных микросхем К155ИЕ6 или К155ИЕ7!

20 формирователи 14 и 18 могут быть выполнены, например, по функциональной схеме, приведенной на фиг,2, Временные диаграммы их работы приведены на фиг.3 (буквами в кружках обозначены сигналы в характерных точках схемы .

Пусть на вход 17 устройства поступает например, сигнал а . По переходу этого сигнала в нуль на выходе формирователя 16 появляется короткий импульс 6, который переводит триггер 15 в состояние "0" на выходе, как описано вьппе. Получен"

З5 ный сигнал б поступает на вход формирователя 18 и через элемент

ИЛИ 18.1 подается на его выход (см, фиг,2 ), подключенный к коммутатору

1. В режиме "Калибровка " на вход 19, 40 являющийся вторым входом элемента

18.1, поступает "0" а в режиме "Измерение приращений" — "1", при этом не происходит переключение комму" татора 1 в первое положение, на ди45 аграмме о (фиг.3)- пунктирная линия. мент 2И-ИЛИ 14.3 — на вход S триггера 14.4, выходной сигнал е которого поступает на выход формироваС выхода счетчика 12 импульсов через мультиплексор 13 поступает сигнал !, при переходе которого в

50, "0" на выходе формирователя 14.! коротких импульсов появляется сигнал который через элемент ИЛИ 14.2 подается на выход формирователя 14, подключенного к счетчику 8 импуль55 сов (сигнал н), а также через эле)173339

По окончании второго такта цикла калибровки начинается цикл измерений, при этом на входе формирователя

14 появляется "0". В момент его появления на выходе формирователя коротких импульсов )4.1 формируется короткий импульс д, поступающий на вход S триггера )5. При переходе триггера )5 в состояние "1" на вы.ходе формирователя 18.2 коротких импульсов появляется сигнал л., поступающий по шине на вход записи кода калибровки из измерительного счетчика в оперативную память. Сигнал

"1" с выхода триггера 15 по шине поступает в формирователе 14 на вход элемента HE 14.9, сигналы "1" и 0 на входе и выходе которого подключают вход S триггера 14.4 к выходу формирователя коротких импульсов 14.7, а вход R — к выходу формирователя 14.1. При этом сигнал поступающий на вход R этого триг гера, устанавливает его в нуль, т.е. теля 14, подключенного к синтезатору 7 частот, и устанавливает частоту (a+57.. При переходе сигнала д в

"0" на выходе формирователя 14.5 коротких импульсов появляется сигнал поступающий по шине-в цифровой вычислитель 6, и сбрасывает его измерительный счетчик в нуль. Одновременно сигнал д поступает на вход

S триггера )4 6, выходные сигналы

5, и которого переключают измерительный счетчик цифрового вычислителя 6 в режим суммирования °

Второй такт цикла калибровки устанавливается в момент появления "I на входе формирователя 14 (сигнал l).

По фронту этого сигнала на выходе формирователя 14.7 коротких импульсов появляется сигнал к, поступающий через элемент ИЛИ )4.2 к счетчику 8 импульсов сигнал н ), а также — на вход R триггера )4.6, выходные сигналы, и которого переключают измерительный счетчик в цифровом вычислителе 6 в режим вычитания, Кроме того, сигнал V поступает через элемент 2И-ИЛИ 14.8 на вход R триггера 14.4 и переводит его в состояние "0 на выходе. При э"ом его выходной сигнал Е переключает . частоту на выходе синтезатора 7 частот, где устанавливается частота

LO- Я.

О !

30 частота на выходе синтезатора 7 частот переключается противофазно по сравнению с циклом калибровки.

Одновременно при переходе сигнала, ж в нуль на выходе формирователя

14.10, появляется сигнал м, которым производится перезапись кода калибровки в измерительный счетчик.

Затем работа формирователей 14 и 18 происходит аналогично циклу калибровки. По окончании измерительного цикла сигнал д, поступающий по шине в цифровой вычислитель 6, про-. изводит запись результирующего кода измерительного счетчика в выходную память.

На вход формирователя 14 поступают сигналы ). и )), а на его выходах формируются сигналы д, е, ж, у,u,í

На вход формирователя 18 поступает сигнал s, а на выходах формируются сигналы л„о. Все узлы формирователей )4 и 18 выполнены на серийных интегральных микросхемах, например узлы 14.1, 14.5, 14.7 и 14.9 — на

К)55АГЗ.

Устройство имеет широкие функциональные воэможности — позволяет кроме фазовых сдвигов измерять групповое время запаздывания или фазочастотные характеристики исследуемых объектов.

Схема для измерения фазочастотных характеристик исследуемых объектов приведена на фиг.4. Схема содержит генератор качающейся частоты» исследуемый объект, блок преобразования частот и цифровой интегрирующий фазометр.

Сигнал с выхода генератора качающейся частоты поступает на один вход блока преобразования частоты непосредственно, а на другой — с выхода исследуемого объекта, Блок преобразования частот, выполненный например, по схеме гетеродинного преобразователя, осуществляет перенос исследуемого фазового сдвига из диапазона рабочих частот на фиксированную частоту ),). Выходные напряжения этого блока частоты u) поступают на входы 2 и 3 фазометра, на вход 17 которого поступает сигнал обратного хода от генератора качающейся частоты. Далее работа устройст ва происходит как описано выше1

t причем на выходе фазометра предус13

14

1173339 матривается наличие цифро-аналогового преобразователя.

Пример использования устройства для измерения группового времени запаздывания показан на фиг,4. С одного из выходов синтезатора 7 частот подается сигнал частоты u) на вход амплитудной модуляции генератора качающейся частоты фиг.4, пунктирная линия ), Блок преобразования частот, содержащий в этом случае амплитудные детекторы, осуществляет детектирование амплитудно-модулированных сигналов и выделение огибающих частоты и1,фазовый сдвиг между которыми пропорционален измеряемому групповому времени запаздывания и измеряется описанным выше фазометром.

Устройство может применяться для автоматических измерений фазовых сдвигов и характеристик с вы1О сокой точностью, так как в нем устранены низкочастотная погрешность дискретного преобразования, ампли-. тудно-фазовая погрешность времяимпульсного преобразования, а также

15 погрешность, обусловленная переходными процессами.!

)73339

Ои

Oli

Оо ф

®

Оа

О>

Ои

®

О> иил калибфоОпи

t еалт Л юилт филл илмюелИ

1щалт Злила

1173339

3rod щАю

МОфЛЯ-

Составитель 10, Макаревич

Редактор. Л. Веселовская ТехредЛ.Иартяшова Корректор M.Демчик

Заказ 5047/45 тираж 749 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал El(I "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4