Устройство для измерения сдвига фаз

 

Изобретение может быть использовано при построении цифровых фазометров и служит для повышения быстродействия . Устройство содержит формирователи I и 2 импульсов опорного сигнала и измеряемого сигнала, триггеры 3 и 12, вентили 4 и 7, генератор 5 квантующих импульсов, счетчик 8 импульсов, счетч} к 9 времени измерения и арифметический блок 10. Введение кодового компаратора I1 и формирователя 6 пороговой функции, включающего элемент И 13, сумматор 14, регистр 15 памяти и функциональньш преобразователь 16 код-код, позволяет сократить время измерения до момента достюте1П1Я .уста {овленного минимума допустимого значения случайной погрешности измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК !! q 0 0! К 25/00

ЗСЕС!с", Я

„„„I г

a sq ! 1

1 г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4099480/24-21 (22) 04.08.86 (46) 15.03.88. Вил.lt - 10 (72) В.А.Карелин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 306425, кл. 0 Ol К 75/00, 19б9.

Глинченко A.Ñ. и др. Цифровые методы измерения сдвига Фаэ. Новосибирск: Наука, 1979, с.182, рис.5.10. (54) УСТРОЙСТВО Д И ИЗМЕРЕНИЯ СДВИГА

ФАЗ (57) Изобретение может быть использовано при построении цифровых фазометров и служит для повыиения быстродействия. Устройство содержит Аорми„,SU 1381406 А 1 рователи I и 2 импульсов опорного сигнала и измеряемого сигнала, триггеры 3 и 1?, вентили 4 ti 7, генератор

5 квантующих импульсов, счетчик 8 импульсов, счетчик 9 времени измерения и арифметический блок 10. Введение кодового компаратора II и формирователя 6 пороговой Аункции, включающего элемент И 13, сумматор !4, регистр 15 памяти и Функциональньш преобразователь 16 код-код, позволяет сократить время измерения до момента достижения .установленного минимума допустимогО значения случайной погрегпюсти измерения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

138!406

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано при построении цифровых фазометров.

Цель изобретения — повышение быстродействия — достигается за счет введения в устройство технических средств, позволявщих сократить время измерения до момента достижения 1О установленного минимума допустимого значения случайной погрещности измерения.

1!я с()иг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 — времен- 15 ные диаграммы сигналов в различных точках устройства.

Устройство (фигг„!) содержит Aop!(po»aTts(l 1 импульсов опорного сигналя, (1)О!)(?ировятель 2 импульсов измеря- 20 емого с((гнала, первый триггер 3, второй вентиль 4, генератор 5 квантующих импульсон, формирователь 6 пороговой функции, первый вентиль 7, счетчик 8 импульсов, счетчик 9 време ни,f."c,.(t ðå((è)(, ярис))метический блок 10, кодовый компярятор 11, второй триггер

12. Сигнальные входы устройства U u соответственно через формирователь импульсов Опорного сигнала 30 и )op((I(;)OI(a(t ль 2 импульсон измеряемого с;п.наля cot )T(!I(t. с соответствующ((мп установочными нходямп первого триггера 3, вы:сод которого соединен с 1(еР5)(Г(Уl(РЯн.)1511 )((11 (вхОДОм последо 35 (зятельно сое 1(f»(((II(.(x первого вентиля

7, счетчика Я импульсов и арифметического блока 1!) ° Выход генератора 5 к((я(1(у(лгг;.(и пмпул(.сов соединен с сигнальным входом первогo вентиля 7. 40

Спгнял(япгй вход второго вентиля 4 соt.д((?(е(f с выхoдо).l (l)opмирс)вятеля 2

I()5(1ó)(I сов 1(змеря.могo сигнала и с входом сl!н ср< 111(зги((и(второго триггеРЯ !?, 1)ЫХО,г(КОТОРОГО ПО,Г((СЛВЧЕ((К 45 управляющему входу (зторого вентиля 4 и к (зторому пря?злявщему входу перво" го ве((т((л51 7. 1)вход второго вентиля

4 подклвче(г к имг(уз(1 сному 5(ходу фор) (1(ро(з:.) c )(l! 6 (lopol o()o)f фу(()сции и к счетном, (зхг)ду с (етчикя 9 времени

If3(clt pt .г!1(Я 1)ЫХО I, (СС)торОГ0 СОЕДИ((Е(З с вторым входом ((p(«I) (t ((Tat c(

10. !11 г)сс)д !I)op(((ipo();1Tt(б пороговой

ЬУ н (с111(и (To;(co t .;;I (I (t н к леРВ О МУ ВХОДУ кодоногс) ко:.!!!я!)яторя 1, второй вход которогo соегпгнс-н с выходом счетчика

8 1)»;@51-. со(), я егс) ))((ход подключен к инфо; ):..;г;:,11 г" гс)))I входу второго триггера 12. Кодовый вход устройства соединен с кодовым входом формирователя 6 пороговой функции, вход начальной установки которого соединен с входами начальной установки счетчика 8 импульсов, счетчика 9 времени измерения и с входом пуска устройства.

Формирователь 6 пороговой функции содержит элемент И 13 и последовательно соединенные сумматор 14, регистр 15 памяти и функциональный преобразователь 16 код — код,выход которого является выходом формирователя 6 порого.ной функции.Первый вход сумматора 14 подкл(лчен к выходу регистра 15 памяти, вход синхронизации которого является входом синхронизации формирователя 6 пороговой функции. Второй вход сумматора 14 является кодовым (зходом формирователя 6 пороговой функции и соединен с информационным входом элемента И 13,импульсный вход которого является входом начальной установки формирователя 6 пороговой функции, а выход подключен к устано?зочнь(м входам регистра 15 памяти.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии перед приходом сигнала "Пуск" ня выходе второго триггера 12 сформирован (н предыдущем цикле измерения) потенциал нулевого уровня, который поступает ня управляющий вход второго вентиля 4 и на второй управляющий вход первого .вентиля 7, запрещая проход сигналов через эти вентили. Поэтому изменения состояния счетчика 8 импуг(ьсов, счетчика 9 времени измерения и формирователя 6 пороговой функции не происхоцит.

Ня входь(формирователя импульсон опорного сигнала и формирователя

2 импульсов измеряемогo сигнала поступают, соответственно, опорный Ц„ и измеряемый U входные сигналы, Формирователь 1 импульсов опорного сигчала и формирователь ? импульсов из1(ер((е)(ого сигнала вырабатывают коротКне П(ПуЛЬСЫ В МОМЕНТЫ ПОЛОжнтЕЛЬНЫХ переходов соответствующих сигналов и !1 через нулевой уровень (фиг.

2я,6). . зти импульсы подавтся на установочные входы первого триггера

3, который формирует ня первом управлявщеM (зходе первогo вентиля 7 импуль:ы измеряемых временных интервалов

I 38 l «()ь длительностью а1,, экнинллентных измеряемому флэовому сдвигу у (фиг.2в).

Измерительный цикл начинается с приходом на вход Пуск устройства запускающего импульса (фиг.2г), который переводит н нулевые состояния счетчик 9 времени измерения, счетчик

8 импульсов и, поступая на вход нлчальной установки формирователя 6 пороговой функции, переписывает код

Ь, установленный на кодовом входе устройства, н регистр 15 памяти. На выходе кодового компаратора II формируется сигнал единичного уровня 15 (фиг.2е), т.к. код числа на его втором входе (нулевой код с выхода счетчика 8 импульсон) становится меньще кода числа на его первом входе (с выхода формирователя 6 пороговой 20 функции). Сигнал ед(ьничного уровня с выхода кодового компаратора 1! поступает на информационный вход второго триггера 12 и под действием первого прищеднего после сигнала "Пуск" им- 25 пульса измеряемого сигнала, поступающего на вход синхронизации второго триггера 1?, переписына тся на его выход.

Далее этот единичный потенциал с 30 выхода второго триггера 12 подается на управляющий нход второго вентиля

4 и второй управляющий вход первого вентиля 7, рязрещая проход сигпллон через эти нентйли. При этом IIa счетный вход счетчика 8 импульсов посту10 пают пачки квянтующих импульсон с выхода первого вентиля 7, совпадающих но времени с сигналами временных интерналон d. (фиг.2ж), На счетный 40 вход счетчика 9 времени измерения с выхода второго вентиля 4 поступают импульсы измеряемого сигнала (фиг.2б)

Одновременно импульсы измеряемого сигнала с выхода второго вентиля 4,45 поступают на вход синхронизации фор мироBàòeëÿ 6 поporoíой функции и, действуя на входе синхронизации регистра 15 памяти, переписывают в него код с выходя сумматора 14. Таким образом, по каждому импульсу измеряемого сигналя осуществляется накапливающее суммирование кода Ь, то есть

2 после i-го с момента начала интервала времени измерения i импульса измеряи 55 ! емого сигнала на выходе регистра 15 памяти формируется код, равный я(1.)

1Ь . Соответственно на выходе функционального преобразователя 16, заJJ(JOI Р;J:.IIIII(II ;IJIJIOI НЛ НЫПОЛНЕHHt ОПЕр11ции IIç ВГ1е II ния кнлдрятногo Ko(JHII y после !. — го импульсл измеряемого сигнала формируется код 1:- Т.

В момент времени, когда число !! кнантующих импульсов, накопленных и счетчике H импульсон, будет равно = Ь, К, т.е. когда код числа на втором входе кодового компаратора 11 сравняется или превысит код числа на его первом входе, на выходе кодового компараторя 11 формируется потенциал нулевого уровня (фиг.2е) который по первому принедиему на вход синхронизации второго триггера 12 после момента времени t, (фиг.2e)

ИМП Л1 Сч ИЗМРРЯРМОГO СИГНЛЛЛ ПЕРЕПИ сывлется на выход второго триггера

12. Сигнал нулевого уровня с выхода второго три гера 12 поступает ня упранляю(яий вход второго вентиля 4 и на второй упрлнляющий вход первого вентиля 7, запрещля проход сигнялон через эти вентили. Этот момент времени определяет окончание интервлла времени измерения t(,, который, благодаря синхронизации нторогo триггера !

? импульсами измеряемогo сигнала, оказывается кратным периоду Т входного сигналя, т.e. tJI = КТ.

Одновременно в счетчике 9 времени измерения фиксируется число К, код которого вместе с кодом числа N с выхода счетчика 8 импульсов посту-с пает в арифметический блок !О, который определяет оценку измеряемого сдвига фаз в соответствии с выражением о NItIJ î dt

à — 360 — — = 360

КГ1 Т э где (1 = Nt /K. формула и з о б р е т е и и я !. Устройство для измерения сдвита фаз, содержащее последовательно соединенные ерный триггер, установочные входы которого соответственно через формирователь импульсов опорного сигнала и формирователь импульсов измеряемого сигнала соединены соответственно с входом опорного сигнала

И с входом измеряемого сигнала устройстна,первый вентиль, счетчикимпульсов и арифметический блок, второй вен-1. тиль, своим сигнальным нходом подключен. ный к выходу формирователяимпульсов из;

1381406 меряемого сигнала, счетчик времени изме. рения,своим выходомподключенный к второму входу арифметического блока, генератор квантующих импульсов, второй триггер, своим выходом подключенный к управляющему входу второго вентиля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыщения быстродействия, в него дополнительно введены последова- 10 тельно соединенные формирователь пороговой функции и кодовый компаратор, второй вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а выход подключен к информационному входу второго триггера, выход которого соединен с вторым управляющим входом первого вентиля, сигнальный вход которо" го соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а вход синхро- 2О низации второго триггера подключен к сигнальному входу второго вентиля, выход которого соединен со счетным входом счетчика времени измерения и с входом синхронизации формирователя 25 пороговой функции, вход начальной установки которого соединен с входами начальной установки счетчика импуль -: сов и счетчика времени измерения и с входом пуска устройства, а кодовый вход формирователя пороговой функции соединен с кодовым входом устройства.

2 ° Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что формирователь пороговой функции содержит последовательно соединенные сумматор, регистр памяти и функциональный преобразователь код — код, выход которого явля-. ется выходом формирователя пороговой функции, и элемент И, кодовый вход которого является кодовым входом формирователя пороговой функции и соединен с первым входом сумматора, его импульсный вход является входом начальной установки формирователя пороговой функции, а выход соединен с установочными входами регистра памяти, вход синхронизации которого является входом синхронизации формирователя пороговой функции, а выход подключен к второму входу сумматора и входу функционального преобразователя код — код, при этом второй вход регистра памяти соединен с выходом сумматора.

1381406

Составитель В.Иубин

Редактор М.Циткина Техред М.Дидык Корректор О,Кундрик

Заказ 1181/40

Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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