Цифровой следящий фазометр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (i9) SU(I1) I5D 4 G 0 R 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

»»

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2510453/24-21 (22) 28.07.77 (46) 15.09.86. Бюл. Ф 34 (72) Ц.П.Майко, А.Ю.Баранов, И.Ф.Глумов, В.И.Зиберов, В.B.Ëÿìèí и IO.Ñ.Øêîäñêèõ (53) 621.317,77 (088.8) .(56) 1. Швецкий Б.И. Электронные из мерительные приборы с цифровым от-. счетом. Киев: Техника, 1970, 2. Авторское снидетельство СССР

N 447670, кл. G 01 R 25/00,09.01.73. (54)(57) ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, первый формирователь, триггер, первый ключ и счетчик, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель, второй формирователь, выход которого связан с вторым входом триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь, первый выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, второй выход — с вторым входом второго формирователя, а третий выход третьего формирователя подключен к второму входу первого ключа, отличающийся тем, что, с целью поньппения точности измерения, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый ключи, дешифратор, вход которого соединен с выходом счетчика, первый и второй реверсивные счетчики, при этом обнуляющий вход счетчика соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с информационным входом первого ключа, а управляющий вход — с вторым выходом триггера, вход предустановки счетчика соединен через третий ключ с выходом первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами второго реверсивного счетчика, управляющий нход третьего ключа соединен с выходом пятого формирователя, первый выход дешифратора соединен с первым входом первого ключа, нторой выход дешифратора соединен с вторыми входами четвертого и пятого ключей, третий выход дешифратора соединен с первым входом пятого ключа, третьи входы четвертого и пятого ключей подключены к первому входу триггера, а выходы четвертого и пятого ключей соединены с первым и вторым входами первого реверсинного счетчика.

1?57555

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и предназначено для применения в устройствах,измеряющих разность фаэ двух сигналов, в частности в фазовых радиогеодеэических и радионавигационных системах °

Известны цифровые фазометры, содержащие формирователи импульсов длительности, равной расстоянию между моментами одновременного перехода через нуЛь опорного и измеряемого сигналов, генератор счетных импульсов и счетчик-делитель (1) .

Недостаток известного устройства низкая точность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, первый формирователь, триггер, первый ключ и счетчик, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель, второй формирователь, выход которого связан с вторым входом триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь, первый выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, второй выход — с вторым входом второго формирователя, а третий выход третьего формирователя подключен к второму входу первого ключа (2) .

Недостаток известного устройства— низкая точность измерения.

Цель изобретения - повьппение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, первый Формирователь, триггер, первый ключ и счетчик, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель, второй формирователь, выход которого связан с вторым входом триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь, первый выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, второй выход — с вторым входом второго формирователя, а третий выход третьего формирователя подключен к второму входу первого ключа, дополнительно введены второй, третий, четэертый и пятый ключи, включенный между выходом счетчика и первым и вторым входами четвертого и пятого ключей дешифратор и последовательно соединенные первый реверсивный счетчик и второй реверсивный счетчик, при этом входы первого реверсивного счетчика связаны с выходами четвертого и пятого ключей, а выход второго ключа соединен с вторым входом счетчика, своим третьим входом связанного с выходом третьего ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом триггера, а второй вход третьего ключа связан с вторым входом первого ключа, третий вход четвертого ключа соединен с третьим входом пятого ключа и с первым входом триггера, а выходы четвертого и пятого ключей соединены с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика.

На чертеже представлена схема цифрового следящего фаэометра, Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов,.усилители-ограничители опорного и измеряемого сигналов соответственно 2 и 3, формирователи 4 и 5 импульсов, формирователь 6, триггер 7, первый и второй ключи 8 и 9, счетчик 10, ключ 11, дешифратор 12, четвертый и пятый ключи 13 и 14, реверсивные счетчики 15 и 16.

5

Цифровой следящий фазометр работает следующим образом.

При наличии входных (подлежащих измерению) сигналов импульсы,привязанные к переднему фронту измеряемого и опорного сигнала с формирователей 4 и 5, переключают триггер 7, формируя на его плечах импульс, соответствующий дополнению до разности фаз (1-a), и импульс, соответствующий измеряемой разности фаз — a ..

Триггер 7 открывает попеременно ключи 8 и 9, разрешая поступление импульсов формирователя 6 либо на обнуляющий вход счетчика 10, либо на счетный вход счетчика 10. Импульс формирователя 5, привязанный к переднему фронту измеряемого сигнала, открывает ключ 11, устанавливая таким образом в счетчике 10 значения реверсивного счетчика 15. После установки первоначального значения в счетчике 10 начинается подсчет счетных импульсов с формирователя 6, пропускаемых через ключ 8, на время дли" тельности импульса (t-a), сформированного триггером 7.

1257

К+r=N, По окончании счета импульс, привязанный к переднему фронту опорного сигнала с выхода формирователя 4, поступает на вход ключей 13 и 14 и в зависимости от того, какой ключ от- 5 крыт, поступает либо на суммирующий, либо на вычитающий входы реверсивного счетчика 15.

Рассмотрим логику переключения ключей 13 и 14.

Предположим, что значению разности фаз соответствует отсчет К реверсивного счетчика 15 ° Тогда импульс формирователя 5 установит значение К в счетчике 1О, после чего подсчитывает- 5 ся количество импульсов (), соответствующее значению дополнения до разности фаэ. Состояние счетчика 10 по окончании счета, т.е, на время прихода импульса с формирователя 4, Дешифратор 12 формирует потенциал, запирающий ключи 13 и 14, при значении счетчика 10, равном N (где

N — - полная емкость счетчика 10 и счетчика 15). Импульс формирователя 4 не проходит через ключи на соответствующие входы реверсивного счетчика 15 и состояние PC 15 не изме- З0 няется.

Предположим, что значение реверсивного счетчика 15 больше, нежели значение измеряемой разности фаз, тогда значение К + ь счетчика 10 на время прихода импульса формирователя 4 равно n, где a < 0,5N. Дешифратор 12 при значениях счетчика

10 — и < 0,5N формирует потенциал, разрешающий прохождение импульсов 40 формирователя 4 через ключ 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, уменьшая его значение до соответствия отсчета и величины измеряемой разности фаэ. 45

Предположим, что значение реверсивного счетчика 15 меньше, нежели значение измеряемой разности фаз, когда значение К + г счетчика 10 на время перехода импульсов формирова- 50 телей равно и, где и > 0,5N. Дешифратор 12 при значении счетчика 10 и > 0,5 формирует потенциал, разрешающий прохождение импульсов формирователя 4 через ключ 14 .на суммирующий вход реверсивного счетчика 15 увеличивая его значение до соответствия отсчета и величины измеряемой

555 4 разности фаз. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает слежение за изменяемой разностью фаз со скоростью, обусловленной частотой измеряемых сигналов.

Слежение за изменением разности фаз ведется по наикратчайшему пути.

Импульсные последовательности счетных импульсов, сформированные формирователем 6, выбраны так, что последовательности, привязываемые к переднему фронту подлежащих измерению о сигналов, сдвинуты на 180, а импульсная, последовательность, поступающая на счетный вход счетчика 10, сдвинута на 90 по отношению к первым двум последовательностям и следует sa импульсной последовательностью счетных импульсов, привязанных к переднему фронту измеряемого сигнала, Таким образом устраняется "неопределенность" измерений вблизи нуля.

Предположим, что истинное значение разности фаз а находится в пределах 0 à 0,25, дополнение до разности фаз 0,75<1-Q 1, значение реверсивного.счетчика 15 находится в пределах 0,75N+K+N тогда значение

K+r счетчика 10 на время прихода импульсов формирователя 4 равно и где H > 0,5N. Дешифратор 12 при значении счетчика 10 и + 0,5N формирует разрешение прохождения импульсов формирователя 4 через ключ 14 на суммирующий вход реверсивного счетчика 15, увеличивая его значение до значения разности фаз, проходя через N=O, формируя импульс переполнения, регистрируемый реверсивным счетчиком 16.

Если истинное значение разности фаз и находится в пределах 0,75сас 1, дополнение до разности фаз, следовательно, 0 (1-д 0,26, значение реверсивного счетчика 15 k находится в пределах ОсКа0,25N тогда значение

К + г счетчика 10 на время прихода импульсов формирователя 4 равно и где VI (0,5N.

Дешифратор 12 при значении счетчика 10 n i 0,5N формирует импульс, разрешающий прохождение импульсов формирователя 4 через ключ 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, уменьшая его значение до значения разности фаэ, которое, переходя через "О", формирует импульс переполнения, регистрируемый реверсивным счетчиком 16.

Составитель Л.Воронина

Техред М.Ходанич

Корректор Л.Патай

Pедактор И.Петрова

Подписное

Заказ 4913/43 Тираж 728

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д, 4/5

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

5 1257555 а

В случае пропадания опорного сиг- сов с формирователя 6 через ключ 9 нала формирователь 4 прекращает фор- на обнулящий вход счетчика 10, Дешифмирование импульсов, приведенных к,ратор 12 при значениях счетчика 10-N= переднему фронту опорного сигнала. — 0 формирует потенциал, запирающий

Состояние реверсивного счетчика 15 > ключи 13 и 14, запрещая, таким обране изменяется, так как изменение зом, прохождение импульсов формиросостояний происходит импульсами фор- вателя 4 на реверсивный счетчик 15. мирователя 4. Реверсивный счетчик 15 Реверсивный счетчик 15 запоминает заполняет разность фаэ, предшествую- разность фаэ, предшествующую прекращую прекращению сигнала, 10 щению сигнала.

В случае пропадания обоих сигнаВ случае пропадания измеряемого лов реверсивный счетчик 15 также сигнала триггер 7 формирует потен- запоминает предшествующее значение циал, разрешающий прохождение импуль- разности фаз °