Цифровой фазометр мгновенных значений

 

Изобретение может быть использовано при измерении статических характеристик флуктуации фазы сигнала. Цель изобретения - повьппение точности измерения и упрощение цифрового фазометра. Устройство содержит формирователь 3 временных интервалов, дискриминатор 4 опережения, генера тор 5,. элементы И 6 и 7, регистры 8 и 9 и блок 14 управления. Введение входных фop «poвaтeлeй 1 и 2, пиковых детекторов 10 и 11, сумматора 12, индикатора 13, блока 15 вычитания кодов, инвертора 16, RS-триггера 17 и образование новых связей между элементами устройства позволило исключить из его измерительной цепи коммутатор и достаточно сложный кодоуправляеный фазовращатель, вносящие довольно значительную погреш§ ность, и уменьшить его аппаратурный объем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. СО CZ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК! ц G О! R 25/ОР

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3913882/24-21 (22) 21.06.85 (46) 15.11.86. Бюл, Р 42 (72) В. Г. Гладилович, В. И. Лавринович, А, П. Рыжков и В. И, Тютченко (53) 621.317.77(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 935815, кл. G 01 R 25/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 859952, кл, С 01 И 25/00, !981, (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР МГНОВЕННЫХ . ЗНАЧЕНИЙ (57) Изобретение может быть использовано при измерении статических характеристик флуктуации фазы сигнала, Цель изобретения — повышение точности измерения и упрощение цифрового, SU„1270718 фаэометра, устройство содержит формирователь 3 временных интервалов, дискриминатор 4 опережения, генера тор 5,. элементы И 6 и 7, регистры

8 и 9 и блок 14 управления. Введение входных формирователей 1 и 2, пиковых детекторов 10 и 11, сумматора

12, индикатора 13, блока 15 вычитания кодов, инвертора !6, RS-тригге" ра 17 и образование новых связей между элементами устройства позволило исключить из его измерительной цепи коммутатор и достаточно сложный кодоуправляемый фазовращатель, вносящие довольно значительную погрешность, и уменьшить его аппаратурный Я

МФ объем. 1 э,н, ф-лы, 4 ил °

127071 8

Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано ItpH из и рении с Хати веских характеристик фг!уктуаций фазь< сигнала„

Цель изобретения — noBbibIP..:ие точности из

ЦифраВОи <Разометр мгнатэелные зна» чений содержит два входных фзр;я<рователя 1 и 2, формирователь Вре-менных интервалов, .дискрим-!11;, ..<:";р опережения, генератор 5„ злеке«Т1,1

И 6 и 7, первый регHcTp 8 и второй

9 регистры, два пиковых детзкта !BI

10 и 1 1, сух

H 2 подключены к входBM фар<«иравателя 3 временных ингервалов г«д11ск17!«вЂ” минатора 4 oHepeжения, Выхоп т енe-. р атар а 3 соединен с нер Хэы! .Р 177!а;-, а!«и элементов И 6 и 7, вторые Входы у которых объединены и падкэ!!очень! к выходу формирователя 3 Временныэ:. интервалов, а Выходы ра:,ð OEII I!о сoеeдР;— иены у элемента И 6 с счетным вха-. роМ I1epBo I а реги с тра 8 > B!Iet« !!Te

И 7 с входом второго регистра 9„

Информационные выходы пиковь<х детекторов 10 и 11 поразрядно coeдт«иены с соответствующими эхадами <.утматора 12, выходы которого

13. Вход блока ) j< хправлегп Я саецг-нен с выходом нтарого формирогпгеля

2, первый его выход поцкл:о-:,ен к третьему входу элемента И 6, третий выход подключен к управляющему входу первого регистра 8 и двух пико-. вых детекторов 10 I! 11, BTOðàè выход подключен к управляющему входу второго регистра 9, гятыи выход подключен к перьым управляющи «ходам пиковых,цетекторов 10 и 11. щ! стой выход подктпочен к у<транляющ †.".Му !эходу цифрового индикатор а 13 „а четв . ртый выход подключен к первому В:Oду 118триггера 17, Выход триггер.=-. 17 .-.<Оц10вочен к;э !араму управля<оо,:ему входу блока 1з В!1-IHтания кодов, второй

Вход 88-триггера 17 объединен с втоpb1M ут!!7авпяюыим Bxojtoм блока l 3 вь!

5 читания кодов и подключен к выходу дискриминатора j< опережения, llepBbIH

;.-:.,-формационный вход блока 1 з вычит ания кодов поразрядно соединен с информационным выходом регистра 8, второй информационный вхОд которого поразрядно. с<зединен с информационны1«и Выходам регистра 9, выходы блока вычитания кадая поразрядно подключены к входам пиков:.Ix детекторов 10 и 11,, а упоавляюций ныход блока вычитания кодов подключен непосредственна к 1эторох!у управля!ощему входу пергого пикового цетектора 10 и через ,:-:!I cp" op 16 к Второму управля1оп!ему входу !этарага пикового детектора 11, ;1< <

1 .а>1<ды1«из пиков!!х детекторов 10

1< содержит регистр 18„ блок 19 сра1энения конев и эпеменT И 20, Пер<ый кодовый вхац блока 19 сравнения каДОВ пораз17ядн0 Объединены с инф017 ишионны

ЗО с выходам p»1 ист1<эа„л!Лляюпимся Вы хо>дом гика 101 о де;ектара 10(11), а

Вьп-од блока cрат!!!ения t«0j70B пог!кл!о ;pH к -:еpваму входу элемента И 20, Выход которого соединен с DTopblM управляющим тхадам регистра 18, а

«торой и третий вхсды являются первь1 и Вторым управт.я!ощиы входом цифрoBoI пикового дея ектора 10 (11), ЦР!<<217<7 ВОЙ ОэазОмеч р 17абатает слеДу10

@О щим образом.

ПасTte 1зключения цифровой фазометр уст Вин!Зли!! ае тся В исходное со стОя пие, при котором эгементы И 6 и 7 закрыты низки. поте!и;налом с выхода формирава -e;..ë 3 нр»менных интервал<зв, регистры 8, 9 и 18 (в пиковых детекторах 10 11) находятся в нулеВзм состоянии, Цри этом на первом

;эыхаде блока 14 угравления появляу ется высокий поте!!ххиал (фиг, 2к), который па!г! зтавлинает к открыванию элемент И 6, Цифровые пиковые детекторы 10, 1! и цифровой индикатор 13 заблокиа рованы н«!зк11м пате!<ДHKIQM с т!ятаго и mecTBot c! Вьгхадав (фиг,. 2ц и фяг „. з q блока 1Х«управления, На о тактовом Входе триггера 17 появляетl 270 з ся низкий потенциал (фиг. 2л), поданный с четвертого выхода блока 14 управления.

При поступлении исследуемого U (фиг. 2а) и опорного U (фиг. 2б) сигналов на выходе формирователя 3 временных интервалов появляется импульс положительной полярности (фиг, 2в). Этот импульс открывает элементы И 6 и 7, через которые им- 10 пульсы генератора 5 поступают на входы регистров 8 и 9, Одновременно на информационный вход RS-триггера

17 и управляющий вход блока 15 вычитания кодов с выхода дискриминатора

4 опережения подается потенциал, величина которого соответствует знаку измеренного первого значения фазового сдвига.

По окончании первого импульса за- 20 крываются элементы И 6 и 7, В регистрах 8 и 9 оказывается записанным первое значение фазового сдвига, После чего на первом и четвертом выходах блока 14 управления, на вход которо- 25 го подаются прямоугольные импульсы типа "меандр" (фиг. 2г) с выхода одного из входных формирователей 1 или 2, происходит одновременное изменение потенциалов. На первом вы- З > ходе блока 14 появляется низкий потенциал {фиг. 2к), который блокирует элемент И 6 до конца измерительного цикла> а на четвертом выходе— высокий потенциал (фиг, 2л), в момент

35 появления которого (перепадом из лог, "0" в лог, "l") в RS-триггере

17 осуществляется фиксация (также до конца измерительного цикла) знака первого значения фазового сдвига, В результате того, что в регистрах 8 и 9 оказалось записанным одно и то же число с одним и тем же знаком на выходе блока 15 вычитания кодов

I формируется код разности равный нулю, Перед началом следующего измерения, по команде (фиг. 2е) с второго выхода блока !4 управления, регистр

9 обнуляется, В момент появления второго и последующих импульсов на выходе формирователя 3 импульсы генератора 5 периодически поступают на вход регистра 9, в результате чего в нем записываются числа„ соответствующие текущим мгновенным значениям фазовых сдвигов за каждый период поступающих на вход фазометра сигналов U

718 4 и U, При этом на выходе блока 15 вычйтания кодов периодически формируется код, соответствующий абсолютному значению разности между текущими значениями сдвига фаз, записываемыми в регистре 9,.и первым значением фазового сдвига, зафиксированным в регистре 8 на время измерительного цикла, Знак текущей разности, формируемый на управляющем выходе блока 15 вычитания кодов, зависит как от знака первого значения фазового сдвига, поступающего на второй управляющий вход блока 15 с выхода

RS-триггера 17, так и от знака текущих значений фазовых сдвигов, который формируется на выходе дискриминатора 4 опережения в моменты появления импульсов на выходе формирователя 3, При этом в зависимости от знака сформированный за каждый период входных сигналов код текущей разности обрабатывается либо в пиковом детекторе 10 в котором за время измерительного цикла формируется код, соответствующий максимальному отклонению фазового сдвига от своего первого значения в сторону увеличения, либо в пиковом детекторе ll в котором за это время формируется код, соответствующий максимальному отклонению фазового сдвига от своего первого значения в сторону уменьшения .

Результат измерения, соответствующий ширине диапазонаиэменения переменной составляющей фазового сдвига, получается путем сложения полученных значений максимальных отклонений фазовых сдвигов в сторону. увеличения и в сторону уменьшения относительно первого значения в сумматоре

12, В конце измерительного цикла этот результат по команде (фиг. 2з) переносится в регистр памяти индикатора 13, По окончании измерительного цикла по команде {фиг, 2и) с третьего выхода блока 14 управления регистры 8, 9 и 18 в пиковых детекторах,10 и 11 сбрасываются в нулевое состояние и весь фазометр приводится в исходное положение, Таким образом, преимущество предлагаемого фазометра перед известным заключается в более высокой точности измерения фазовых сдвигов, которая

S 12707 достигается за счет исключения из его измерительной цепи коммутатора и достаточно сложного кодоуправляемого фазовращателя, вносящих довольно значительную погрешность, и введения более простого блока вычитания кодов. При этом упрощается устройство фазометра, а также уменьшается его аппаратурный объем и повышается надежность. 10

Формула изобретения

1. Цифровой фазометр мгновенных зна.чений, содержащий формирователь временных интервалов, входы которого соединены с входами дискриминатора опережения,. выход формирователя временных интервалов соединен с первыми входами первого и второго элемен- ур тов И, вторые входы которых соединены с генератором, а выходы соответственно — с входами первого и второго регистров, блок управления, соединенный первым выходом с тре- 2g тьим входом первого элемента И, а вторым выходом — с входом управления второго регистра, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения точности измерения .в него введены два формирователя, RS-триггер, блок вычитания кодов, два пиковых детектора, сумматор, индикатор и инвертор, при этом входы фаэометра соответственно соединены с входами первого и второго формирователей, выходы которых соответственно соединены с входами формирователя временных интервалов, вхоц блока управления соединен с выходом второ- 40 го формирователя, третий выход которого соединен с входами управления первого регистра и первого и второго пиковых детекторов, четвертый

18 Ь выход блока. управления соединен с первым входом RS-триггера, второй вход которого соединен с выходом дискриминатора опережения и входом управления блока вычитания кодов, второй вход управления которого соединен с выходом RS-триггера, информационные вьгходы первого и второго регистров соединены соответственно с входами блока вычитания кодов, информационные выходы которого соединены с аналогичными входами первого и второго пиковых детекторов, управляющий выход блока вычитания кодов соединен непосредственно с первым входом первого и через инвертор — с аналогичным входом второго пиковых детекторов, вторые входы которых объединены и соединены с пятым выходом блока управления, информационные выходы пиковых детекторов соответственно соединены с входами сумматора, выходы которого соединены с информационными входами индикатора, управляющий вход которого соединен с шестым выходом блока управления, 2. Фаэометр по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что каждый пиковый детектор содержит регистр и блок сравнивания кодов, первый кодовый вход которого поразрядно объединен с информационным входом регистра, являющимся кодовым входом пикового детектора, второй кодовый вход блока сравнения кодов поразрядно объединен с выходом регист" ра, являющимся кодовым выходом детектора, а выход подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с тактовым входом регистра, а второй и третий входы являются первым и вторым управляющими входами пикового детектора.

1270718

g7ue д м- /

Составитель В. Шубин

Техред И.Попович Корректор О, Луговая

Редактор Н, Киштулинец

Заказ 6240/49 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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