Цифровой фазометр

 

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные триггер и первый логический элемент И, к второму входу которого присоединен генератор квантующих импульсов, блок управления, коммутатор , реверсивный счетчик импульсов , к входу Сброс которого подсоединен формирователь импульсов сброса, индикатор и второй логический элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены формирователь эталонного кода, эталонный элемент задержки, два ключа, третий логический элемент И, блок памяти, два формирователя импульсов, причем вход эталонного элемента задержки объединен с входом первого формирователя импульсов, и соединен с первой входной клеммой устройства , а выход - с одним из входов первого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока управления. одним из входов коммутатора и первом входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом формирователя эталонного кода, а выходс установочным входом реверсивного счетчика, выход которого через третий элемент И соединен с блоком памяти , выход которого соединен с входом индикатора, управляющий вход блока памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов сброса, вход которого соединен с вь1ходом второго формирователя импульсов и одним из входр-в триггера, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, синхровходом генератора квантующих импульV ) сов и входами блока управления,второй С ;выход которого подсоединен к ревер сивному .счетчику,, а третий выход соединен с вторым входом коммутатора , вторым входом третьего элемента И и одним из входов второго ключа , второй вход которого соединен с второй входной клеммой устройства, а выход подключен к входу второго формирователя импульсов и выходу пер:вого ключа, причем выход первого элемента И соединён с третьим и четвертым входами коммутатора, выходы Которого подсоединены к прямому и обратному входам реверсивного счетчика .

Взамен ранее изданного

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю;, (21) 3720735/24-21 (22) 30.03.84 (46) 30. 08. 85. Бюл. В 32 (72) В.П.Мокшанцев и А.С.Федоров (53) 62 1.317.77(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 573772, кл. G 01 R 25/00, 1977 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 879499, кл. G 01 R 25/00, 1980. (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные триггер и первый логический элемент И, к второму входу которого присоединен генератор квантующих импульсов, блок управления, коммутатор, реверсивный счетчик импульсов, к входу "Сброс" которого подсоединен формирователь импульсов сброса, индикатор и второй логический элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены формирователь эталонного кода, эталонный элемент задержки, два ключа, третий логический элемент И, блок памяти, два формирователя импульсов, причем вход эталонного элемента задержки объединен с входом первого формирователя импульсов, и соединен с первой входной клеммой устройства, а выход — с одним из входов первого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока управления, одним из входов коммутатора и первым входом второго элемента.И, второй вход которого соединен с выходом формирователя эталонного кода, а выходс установочным входом реверсивного счетчика, выход которого через третий элемент И соединен с блоком памяти, выход которого соединен с входом индикатора, управляющий вход блока памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов сброса, вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов и одним из входов триггера, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, синхроQ входом генератора квантующих импульсов и входами блока управления, второй

:выход которого подсоединен к реверсивному;счетчику, а третий выход соединен с вторым входом коммутатора, вторым входом третьего элемента

И и одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с второй входной клеммой устройства, а выход подключен к входу второго формирователя импульсов и выходу первого ключа, причем выход первого элемента И соединен с третьим и четвертым входами коммутатора, выходы которого подсоединены к прямому и обратному входам реверсивного счетчика.,1 11762

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения угла сдвига фаз между двумя периодическими электрическими сигналами по промежуточной частоте.

Цель изобретения — повышение точности измерения за счет устранения влияния нарушения фазовой балансировки в измерительных каналах. f0

На фиг.. 1. представлена структурная схема фазометра; на фиг.2 — временные диаграммы напряжений в наиболее характерных точках схемы.

Устройство содержит триггер 1, 15 первый логический элемент И 2, генератор 3 квантующих импульсов, блок 4 управления, коммутатор 5, реверсивный счетчик 6 импульсов, формирователь 7 импульсов сброса, преобраэова- 20 тель 8 частот опорного и исследуемого сигналов, два формирователя

9 и 10 импульсов, фиксирующих нуль-переходы преобразованных опорного и исследуемого сигналов, формирователь

11 эталонного кода, эталонный элемент 12 задержки, два ключа 13 и 14, второй и третий логические элементы 15 и 16 И, блок 17 памяти и индикатор 18, причем блок 4 управления содержит делитель 19 на два частоты следования выходных импульсов первого формирователя 9 импульсов и управляющий триггер 20.

Коммутатор 5 состоит из, двух логических 21 и 22 элементов И, преобразователь 8 частот опорного и исследуемого сигналов содержит в себе гетеродин 23 и два смесителя 24 и 25. 40

Триггер подсоединен своим выходом к первому входу первого логического элемента 2 И, ко второму входу которого присоединен выход генератора 3 квантующих импульсов,к входу "Сброс" реверсивного счетчика 6 импульсов под-, соединен формирователь 7 импульсов сброса, первый формирователь 9 импульсов соединен с выходом смесителя 24., вход эталонного элемента 12 задержки объединен с входом первого формирователя 9 импульсов и соединен с выходом смесителя 24,а выход — с одним из входов первого ключа 13, второй вход которого соединен с выходом блока 4 управления, одним из входов коммутатора 5 и первым входом второго элемента 15 И,второй л которого соединен с выходом

62 2 формирователя 11 эталонного кода, а выход — с установочным входом реверсивного счетчика 6, выход которого через третий элемент 16 И соединен с блоком 17 памяти, выход которого соединен с входом индикатора 18, управляющий вход блока 17 памяти соединен с вторым выходом формирователя 7 импульсов сброса, представляющего собой элемент задержки с отводом, вход формирователя 7 импульсов сброса соединен с выходом второго формирователя 10 импульсов и одним из входов триггера 1, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 9 импульсов, синхронизирующим входом генератора 3 квантующих импульсов и входами блока 4 управления, второй выход которого подсоединен к .реверсивному счетчику 6, а именно к его входу 1 Занесение", а третий выход соединен с вторым входом коммутатора 5, вторым входом третьего элемента 16 И и одним из входов второго ключа 14, второй вход которого подключен к выходу смесителя 25, а выход подключен к входу второго формирователя 10 импульсов и выходу первого ключа 13, выход первого элемента 2 И соединен с третьим и четвертым входами коммутатора 5, выходы которого подсоединены к прямому и обратному входам реверсивного счетчика 6.

Устройство работает следующим образом.

Опорный и меняющийся по фазе высокочастотные сигналы поступают на входы первого и в срого смесителей

24 и 25 преобразователя 8 частот опорного и исследуемого сигналов и, смешиваясь с сигналом гетеродина 23, преобразуются в снимаемые с выходов смесителей 24 и 25 сигналы постоянной промежуточной частоты (фиг. 2 а-б) .

Опорный сигнал промежуточной частоты подается на вход первого формирователя 9 импульсов, где ограничивается (фиг,2в) и превращается в последова-. тельность короткихимпульсов (фиг.2г), фиксирующих переходы синусоиды а" через нулевые значения при вхождении ее в положительную область.

Аналогично, сигнал промежуточной частоты с меняющейся во времени фазой с выхода смесителя 25 через ключ

14 подается на вход второго формирователя 10 коротких импульсов, фикси1176262 рующих переходы синусоиды "б через нулевые значения (фиг.2 д).

Выходные импульсы первого формирователя 9 синхронизируют генератор 3 квантующих импульсов (фиг.2ж) и,. 5 поступая на вход делителя 19 частоты, делятся по частоте следования на два.

С выхода делителя 19 импульсы

"к" (фиг.2) с частотой следования, вдвое меньшей частоты следования выходных импульсов первого формирователя 9, запускают управляющий триггер 20, который сбрасывается выходными импульсами первого формирователя 9, 15

В результате на первом выходе управляющего триггера 20 имеет место управляющее напряжение "л" (фиг,2), определяющее своим положительным перепадом интервал впемени, отведенный 20 для калибровки фазометра.

Аналогичное управляющее напряжение "м" (фиг.2),снимаемое с второго выхода управляющего триггера 20,определяет интервал времени, отведенный на измерение угла сдвига фаз между опорным и измеряемым сигналами.

В течение калибровочного интервала времени ключ 13 открыт по своему управляющему входу и опорный сигнал с выхода смесителя 24 через эталонный элемент 12 задержки и ключ 13 поступает на вход (со сдвигом по фазе

t:>) второго формирователя 10 35 (фиг.2 о),на выходе которого вырабатываются импульсы, соответствующие калиброванному сдвигу по фазе, формирующие на выходе триггера 1 временные .интервалы "и", заполняемые 40 на выходе первого логического элемента 2 И квантующими импульсами (фиг.2 р). Через элемент 21 И комму татора 5 эти калиброванные импульсные посылки поступают на вход обратного счета реверсивного счетчика 6 импульсов, на установочный вход которого с формирователя 11 эталонного кода че рез второй логический элемент 15 И в начале калибровочного интервала времени заносится эталонный двоичный код "н" (с приходом выходного импульса делителя 19 на вход "Занесеиие" реверсивного счетчика 6).

Таким образом, при отсутствии ухода нуля все разряды счетчика 6 будут обнулены к началу измерительного интервала времени.

С началом измерительного интервала первый ключ 13 запирается по управляющему входу, а второй ключ 14 открывается и измеряемый сигнал с выхода смесителя 25 поступает на вход второго формирователя 10 и превращается на его выходе в последовательность коротких импульсов "д", управляющих сбросом триггера 1, на выходе которого формируются временные интервалы "е", отображающие угол сдвига фаэ между опорным и измеряемым сигналами.

На выходе первого логического элемента 2 И вырабатываются квантовые посылки "з", поступающие через логический элемент 22 И и коммутатор 5 на вход прямого счета реверсивного счетчика 6. В конце каждой квантовой посылки выходной импульс формирователя 7 импульсов сброса заносит выходной двоичный код реверсивного счетчика 6 через открытый третий логический элемент 16 И в блок 17 памяти, после чего импульс с другого выхода формирователя 7 импульсов сброса (фиг.2 и) производит сброс реверсивного счетчика 6. Выходной код блока 17 памяти поступает на вход индикатора 18.

1176262

1176262

Составитель Н.Агеева

Техред Л. Олейник Корректор О. Луговая

Редактор К.Волощук

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 51

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород, ул. Проектная,4