Цифровой фазометр

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51> 4 G Ol R 25/08

ЩЯ("г)1(».».-гр е;

Ч 4 )

fI ° (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4020418/24-21 (22) 10.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (72) В. Д. Аксененко и Л. Л. Аксененко (53) 621.317.373 (08878) (56) Авторское свидетельство СССР № 646269, кл. G 01 R 25/08, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 594464, кл. G Ol R 25/08, 1976. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР ((57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах в системах различного назначения. Фазометр содержит фазовые детекторы 1 и 2, входы 3 и 4 фазометра, цифровые сумматоры 5 и 6, фильтры

„„яц„„1323980 д ) 7 и 8, преобразователи 9 и !О напряжения в частоту, реверсивные счетчики 11 и 12, делитель 13 частоты, генератор 14 импульсов, выходы 15 фазометра. Изобретение по сравнению с прототипом повышает точность выполняемых измерений, исключает динамические погрешности вследствие асинхронной работы преобразователей 9 и 10.

При этом асинхронная работа преобразователей не нарушает правильности функционирования фазометра, поскольку передача информации осуществляется непрерывно через комбинационные схемы сумматоров 5 и 6. Применение данного фазометра позволяет повысить точность измерения разности фаз входных сигналов. 1 ил.

1323980

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использоваНо в радиотехнических устройствах и системах различного назначения.

Цель изобретения — повышение точ5 ности цифрового фазометра.

На чертеже изображена схема предлагаемого цифрового фазометра.

Цифровой фазометр содержит фазовые детекторы 1 и 2, первые входы которых являются входами 3 и 4 фазометра, а вто- 10 рые соединены с выходами цифровых сумматоров 5 и 6. Выходы детекторов 1 и 2 через последовательно соединенные фильтры

7 и 8, преобразователи 9 и 10 напряжения в частоту и реверсивные счетчики 11 и 12 подключены к первым входам цифровых сумматоров 5 и 6. К второму входу сумматора 5 через делитель 13 частоты подключен геllcpBTop 14 импульсов, а к второму входу сумматора 6 — — выход сумматора 5.

Выход счетч ика 12 является выходом 5 фазометра.

Цифровой фазометр работает следующим образом.

Сигналы, разность фаз которых необходимо измерить, подаются на входы 3 и 4 фазометра, Фаза сигнала Ь, поданного на вход 3, сравнивается в фазовом детекторе 1 с фазой сигнала обратной ".âÿçè U«», поступакнцего с выхода старшего разряда сумматора 5. Сигнал U формируется путем суммирования кодов делителя 13 и счетчика 1. Фазовый детектор 1 преобразует

p33HocTb фаз cHcHB.tloB Uo . H Uon в напряжение, которым через фильтр 7 управляется преобразователь 9 напряжения и частоту.

Импульсы преобразователя 9 подсчитываются в счетчике 1! и в виде кода добавляюгся в сумматоре 5 к текугцему коду делителя 13, образованному делением частоты генератора 14. Частота и фаза сигнала Uoi. равна алгебраической сумме частот и фаз выходных сигналов старших разрядов счетчика 11 и делителя 13. Система фазовой авто- 40 подстройки частоты, образованная блоками 1, 5, 7, 9, 11, 3 и 14, обеспечивает подстройку

/ частоты и фазы сигнала 1.. до равенства с частотой и фазой сигнала U при этом код сумматора 5 соответствует мгновенной фазе сигналà U» 45

Фазовый детектор 2 сравнивает фазы сигна 108 U, поступающего на вход 4, формируемого в сумматоре 6 путем сложения кодов cóììàòoðà 5 и счетчика 12. В результате мгновенная фаза сигнала U„, снимаемого со старшего разряда сумматора 6, отличается от мгновенной фазы сигнала U на величину, пропорциональнуlo коду счетчика

12. Система фазовой автоподстроики частоты, образованная блоками 2, 6, 8, 10 и 12, обеспечивает автоподстройку фазы сигнала

Г„, до равенства с фазой U„, при этом код счетчика 12 соответствует разности фаз

Г I сигналов 1../, и U, а следовательно, разности фаз сигналов U и Е, т.е. является кодом разности фаз входных сигналов и непрерывно выдается Hà Bblxo I, 15 фазометра.

Точность измерения фазы определяется в предлагаемом фазометре точностью фазовых детекторов l и 2, измеряющих разность фаз между входными сигнала Ln liu и сигналами обратной связи U«»»:, U„ соответственно.

Точность работы фазовых детекторов в предлагаемом фазометре выше, чем в прототипе, поскольку в спектре сигналов L„, и

U„Bcåãäà меньше неинформативных составляющих, чем в сигналах, поступающих на входы фазочувствительной схемы прототипа.

Точность предлагаемого фазометра выше точности прототипа также потому, что

l3 нем осуществляется автоподстройка частоты сигналов обратной связи до равенства с частотой вхо ilialx сигналов (разностная частота равна нулю) и отсутствуют элементы, работающие на претерпевающей значительные относительные изменения разностной частоте, что приводит к возникновению в и рототипе частотной погрешности, обусловленной нсидентичностью фазочастотных характеристик таких элементов.

В предлагаемом фа,oметре отсутствует динамическая погрешность, обусловленная в прототипе синхронизацией работы фазочувствительной схемы с генератором импульсов и возникающая при измерении изменяющейся во времени разности фаз. Г1огрешность отсутствует вследствие асинхронной работы преобразователей напряжения в частоту. Асинхронная работа не нарушает правильности функционирования фазометра, поскольку передача информации осуществляется непрерывно через комбинационные схемы сумматоров 5 и 6.

Применение предлагаемого фазометра позволяет повысить To IHocTb измерения разности фаз входных сигналов.

Формула иаобретени»

Цифровой фазометр, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты, два фазовых детектора, первые входы которых являются входами фазометра, реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения тoчности, в него введены два фильтра, два преобразователя напряжения в частоту, реверсивный счетчик, два цифровых сумматора, причем выход первого фазового детектора через первые фильтр, преобразователь напряжения в астоту и реверсивный счетчик соединен с входом первого цифрового сумматора, второй вход которого сое IHlicli с выходом делителя частоты, первый выход — с входом первого фазово.. детектора, второй выход — с первь;м Вхо!

323980

Со став ител ь С. Кул и ш

Редактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2962 50 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, f. Ужгород, ул. Проекгпая, 4 дом второго цифрового сумматора, выход второго фазового детектора через вторые фильтр, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик соединен с вторым входом второго цифрового сумматора, второй выход которого соединен с входом второго фазового детектора, а второй вход — с Bb(xoдом фазометра.