Фазометр

 

Изобретение может быть использовано при измерении сдвига фаз одиночных коротких радиоимпульсов, а также непрерьтных сигналов при малом времени обращения к ним. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Фазометр содержит фазоизмеритель 3, формирователь 4 строб-импульса, генератор 9 и идентичные каналЬ 1 и 2. Каждый .канал 1 и 2 включает двухпозиционные ключи II и 12, т-злементные приборы I3 и 14 с зарядовой связью и фильтр 16 низкой частоты. Благодаря введению в каждый канал 1 и 2 сумматора 15 достаточно одноразовое измерение фазового сдвига при сохранении точностных характеристик. Надежность устройства повьшается за счет введения ключа 10 и использования приборов 13 и 14 с зарядовой связью. 2 ил. с « Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

1 Al

<в 80ап 1 2 (51) 4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963085/24-21 (22) 14.10.85 (46) 23.03.87.Бюл. У 11 (72) А.И.Фендриков и С Л.11аевский (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 534700, кл. G OI R 25/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11 808961, кл. С 01 R 25/00, 1979. (54) ФАЗОМЕТР (57) Изобретение может быть использовано при измерении сдвига фаз одиночных коротких радиоимпульсов, а также непрерывных сигналов при малом времени обращения к ним. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства. Фаэометр содержит фаэоиэмеритель 3, формирователь 4 строб-импульса, генератор 9 и идентичные каналы 1 и 2. Каждый канал 1 и 2 включает двухпозиционные ключи

l1 и 12, m-элементные приборы 13 и

14 с зарядовой связью и фильтр,16 низкой частоты. Благодаря введению в каждый канал 1 и 2 сумматора 15 достаточно одноразовое измерение фазового сдвига при сохранении точностных характеристик. Надежность устройства повышается эа счет введения ключа 10 и использования приборов

13 и 14 с зарядовой связью. 2 ил.! l2

Изобретение относится к фазометрии и может применяться при измерении сдвига фаз одиночных коротких радио— импульсов, а также непрерывных сигналов при малом времени обращения к ним.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На фиг.l изображена схема фазометра; на фиг.2 — диаграммы сигналов для случая, когда m = 8.

Фазометр содержит идентичные канаМы 1 и 2, к выходам которых подключен фазоизмеритель 3, формирователь 4 строб-импульсов, соединенный входом с входом канала 2 и имеющий основные 5,6 и дополнительные 7,8 выходы, последние соединены с управляющими входами соответственно генератора 9 и дополнительно введенного ключа 10, Генератор 10 выполнен двухчастотным и имеет два выхода. На выходе> соединенном с формирователем 4, частота импульсов равна F = mF, где

m u F — - число точек дискретизации и частота заполняющего колебания входного радиоимпульса фазометра соответственно. На другом выходе частота импульсов манипулирована сигналом с выхода 7, при его наличии частота равна Р,, а при его отсутствии — Г

1 о

Каждый канал фазометра содержит последовательно включенные двухпозиционные ключи 11 и 12, m-элементные приборы 13 и 14 с зарядовой связью (ПЗС), сумматор 15, фильтра

16 низкой частоты (ФНЧ). ПЗС представляет собой устройство дискретизации и сдвига аналоговой информации, выполняемых под действием тактовых импульсов, С помощью ключа ll

{12) вход ПЗС 13 (14) коммутируется либо на вход канала, либо на выход

ПЗС. B первом случае организуется запись входного радиоимпульса 1,РИ в ПЗС, во втором — его считывание..

Коэффициенты передачи обоих ПЗС установлены равными единице. В отсутствие импульсов записи с выходов 5 и 6 ключи находятся в положении, при котором вход и выход каждого ПЗС соединены. Тактовые входы ПЗС 13 и 14 соединены с выходами ключа 10 и генератора 9 соответственно (фиг.2, сигналы 17,18). Выходы ПЗС !3 и 14 соединены через сумматор 15 и ФНЧ 16 с

98681 2 выходом канала. Формирователь 4 строб-импульсов выполняет функцию блока управления.

Устройство работает следующим образом.

Исследуемые сигналы, например РИ с гармоническими наполнением, поступают на входы каналов 1 и 2.

В каждом канале фазометра в тече— !

О ние действия импульсов с выходов 5 и 6 РИ поступают на входы ПЗС 13 и 14. Одновременно на каждый ПЗС подается m тактовых импульсов для

ПЗС 13 действующих в моменты времени t<,t,...,t, a для ПЗС-14 — в моменты t»t<,...,,tö,„ (фиг.2,сигналы

l7,18). Пусть фаза заполняющего колебания РИ в момент t равна q, .

Тогда указанным моментам времени соответствуют выборки РИ, записываемые в ПЗС 13 и 14, начиная соответственно с фазы g, иу,+ /2. Путем блокировки тактовых импульсов ПЗС 13 (. размыкание кгпоча 10 под действием

25 импульса с выхода 8) фаза q, запомненного в нем колебания сохраняется к началу интервала считывания (момент tц,фиг„2).

Частота тактовых импульсов в цике ле считывания (t t» ) выбрана

F » I/,, где а - постоянная времени запоминания ячеек ПЗС. Если такому же соотношению удовлетворяет частота F, (т.е. Р, »! / ° ), тогда

35 считанные сигналы на выходах ПЗС

13 и 14 есть ступенчатые копии сигналов вида

2Ф

{t) = sin — F t — q);

40 m

27

U, (t) = sin -- Е t -

1/ь, .начальные фазы приобретают паразитные приращения Ь „ и,, обусловленные уменьшением значений выборок сигналов к моменту начала считывания за счет разряда конденсаторов памяти в ПЗС. Знак и значение погрешности зависит от начальной фазы запомненного сигнала, причем для фаз, различающихся по ii /2 они близки по значению и противоположны по знаку, т. е. а „= -Ь „ . С учетом этого начальные фазы П „(t) и U, {t) будут

, = (, + Ь ц, (,я = я, + 1 /2 -ь,, 12986 где 4 „и g,z — действующий фазовый сдвиг.

Выходные сигналы ПЗС !3 и 14 суммируют в сумматоре 15, а затем фильтруют в ФНЧ 16. Фаза суммарного сигнала на выходе канала равна

8! 4 двух ключей и двух ПЗС взамен блоков из 1,25 m быстродействующих ключей и 1,25 ш запоминающих устройств.

Формула изобретения! „- „

4< (! и+(р)/2 = и /4 +Ц + 2

В канале 2 выполняется аналогичное преобразование второго РИ, т.е. в течение времени обращения t запоминают 1,25 m выборок. Путем считывания двух групп выборок формируют, а затем суммируют две ступенчатые копии входного РИ. С помощью ФНЧ !б выделяют основную гармонику суммарного сигнала, фаза которой равна

1О

1 г 1 гг

g = и/4+q +

2 z 2

Фазоизмеритель 3 измеряет фазовый сдвиг выходных сигналов каналов 1 и 2, т.е.

Поскольку /h«/ — /6«(> а /6г, (— /Й / то !, -! равно искомому фазовому сдвигу (, — ц) заполняющих колебаний

РИ, где 6, и к г — фазовые приращения, паразитные приращения фазы основной гармоники сигнала.

Таким образом, повышение быстродействия достигается благодаря введе- 35 нию сумматора, что приводит к достао точности одного измерения фазового сдвига (против двух, характерных для известного устройства) при сохранении точностных характеристик 40 устройства на уровне известного, Достижение надежности устройства достигнуто благодаря введению всего

Фазометр, содержащий формирователь строб-импульсов, генератор импульсов, фазоизмеритель и включенные между входами устройства и входами фазоизмерителя два идентичных канала, каждый из которых имеет на выходе фильтр нижних частот, а на входе последовательно соединенные блоки ключей и элементы памяти, причем сигнальный и управляющие входы блока ключей соединены соответственно с входом канала и выходами формирователя строб-импульсов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены ключ и в каждый канал — сумматор, выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, элементы памяти выполнены в виде двух m-элементных приборов с зарядовой связью, а блок ключей — в виде двухпозицион ных ключей, каждый из которых имеет дополнительный сигнальный вход, соединенный с выходом прибора с зарядовой связью, выходы которых соединены с входами сумматора, а их тактовые входы один непосредственно, а второй через введенный ключ соединены с генератором импульсов, формирователь строб"импульсов снабжен двумя дополнительными выходами, один из которых соединен с генератором импульсов, другой с управляющим входом ключа, выход генератора импульсов соединен с входом формирователя строб-импульсов, второй вход которого соединен с одним иэ входов устройства.

Составитель А.Шубин

Редактор Н.Бобкова Техред К.Попович Корректор А.Знмокосоэ

Заказ 885/48 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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