Устройство для измерения фазовых характеристик четырехполюсника

 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения фазовых сдвигов четырехполюсника. Целью изобретения является повышение быстродействия путем одновременного измерения набега по фазе и угла, дополняющего набег до полного фазового сдвига. Устройство содержит задающий генератор 1, модулятор 2, делитель 3 частоты, формирователь 4 импульсов, усилитель-ограничитель 5, фазочувствительный блок 6, триггер 7, усилитель-ограничитель 8, индикатор 9 текущего значения набега фазы, индикатор 10 знака фазы, исследуемый четырехполюсник 11, амплитудный детектор 12, элемент 13 совпадения, триггер 14, амплитудный детектор 15, формирователь 16 импульсов, ключ 17, счетчик 18 импульсов, формирователь 19 импульсов, формирователь 20 времени индикации, одновибратор 21 и индикатор 22 целого числа периодов. Повышение быстродействия достигается путем одновременного подсчета целого числа периодов набега фазы и текущего набега фазы. 2 ил.

„„SU„„3 559306

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТИК ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 С 01 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4366892/24-21 (22) 18,01.88 (46) 23.04,.90. Бюл. Г 15 (72) В.М.Соловьев (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1247690,. кл. G 01 R 25/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

8 514250, кл. G 01 R 25/00, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ фАЗОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКА (57) Изобретение относится к фазоизмерительной .технике и предназначено для измерения фазовых сдвигов четырехполюсника. Целью изобретения является повышение быстродействия путем одновременного измерения набега по фазе и угла, дополняющего набег до полного фазового сдвига. Устройст2 во содержит задающий генератор 1, модулятор 2, делитель 3 частоты, формирователь 4 импульсов, усилитель-ограничитель 5, Фазочувствительный блок б, триггер 7, усилитель-ограничитель 8, индикатор 9 текущего значения набега фазы, индикатор 10 знака фазы, исследуемый четырехнолюсник 11, амплитудный детектор 12. элемент 13 совпадения, триггер 14., амплитудный детектор 15, формирователь 16 импульсов, ключ 17, счетчик t8 импульсов, формирователь 19 импульсов, формирователь 20 времени индикации, одновибратор 2t и индикатор 22 целого числа периодов. Повы- а шение быстродействия достигается путем одновременного подсчета целого числа периодов набега фазы и текущего набега фазы. 2 ил.

1559306

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и предназначено для измерения полных фазовых сдвигов четырехполюсников.

Целью изобретения является повышение быстродействия фазометра за счет одновременного измерения набега по

Фазе и угла, дополняющего набег до полного фазового сдвига. 10

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения фазовых характеристик четырехполюсников; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит задающий генератор 1, модулятор 2, делитель 3 частоты, формирователь 4 импульсов, усилитель-ограничитель 5, фазочувствительиый блок 6, триггер 7 знака .Фа- 20 т зы, усилитель-ограничитель. 8,индика тор 9 текущего значения набега фазы, .,индикатор 1О знака фазы, исследуемый четырехполюсник 11, амплитудный детектор 12, элемент 13 совпадения, 25 триггер 14, амплитудный детектор 15, формирователь 16 импульсов, ключ 17, счетчик 18 импульсов, формирователь

19 импульсов, Формирователь 20 времени индикации, одновибратор 21, ин- З0 дикатор 22 целого числа периодов, шины 23 и 24, между которыми включается исследуемыйй иетырехполюсник

11, причем первый вход задающего генератора 1 соединен с первым входом модулятора 2, второй вход которого соединен с выходом делителя 3 частоты, вход последнего соединен через формирователь 4 импульсов с вторым входом задающего генератора 1, выход модулятора 2 соединен с входом усилителя-ограничителя 5, входом амплитудного детектора 12 и входом исследуемого четырехполюсника 11, выход которого соединен с входом 45 усилителя-ограничителя 8 и входом амплитудного детектора 15, выходы первого 5 и второго 8 усилителей-сграничителей соединены соответственно с первым и вторым входами фазочувствительного блока 6 и первым и вторым входами триггера 7 знака фазы, два выхода которого соединены с индикатором 10 знака фазы, выход фазочувствительного блока 6 соединен с индикатором 9 текущего значения набе55

ra фазы, выходы амплитудных детекторов 12 и 15 соответственно через формирователи 16 и 19 импульсов соединены с первым и вторым входами триг-. гера 14 и первым и вторым входами элемента 13 совпадения, выход формирователя 16 импульсов соединен также с входом формирователя 20 времени индикации и вторым входом ключа !7, первый вход которого соединен с выходом триггера 14, а ее третий вход соединен с первым выходом формирователя 20 времени индикации, второй выход которого соединен с входом одновибратора 21, выход одновибратора

21 соединен с входом "Сброс" счетчика 18 импульсов, счетный вход последнего соединен с выходом усилителя-ограничителя 5 и четвертым входом ключа 17, пятый вход которого соединен с выходом элемента 13 совпадения, а выход ключа 17 соединен с управляющим входом счетчика 18 импульсов, выход последнего соединен с индикатором

22 целого числа периодов.

Устройство работает следующим образом. !

Сигнал измерительной частоты задающего генератора 1 модулируется по амплитуде в модуляторе 2 напряжения прямоугольных импульсов, сформи-, рованных в формирователе 4 импульсов (фиг.2а), частота следования которых уменьшена в целое число раз делителем 3 частоты (фиг.2б). Сформированный таким образом амплитудно-манипулированный измерительный сигнал с активной паузой поступает на вход исследуемого четырехполюсника !1 (фиг.2в}. Вносимый исследуемым четырехполюсником 11 полный фазовый сдвиг, о который может превышать 360, измеряется одновременно на несущей и огибающей частотах. Сигнал несущей частоты с активной паузой с входа и выхода четырехполюсника l! подается на усилители-ограничители 5 и 8, где происходит выделение несущей частоты и преобразование в последовательность прямоугольных импульсов.

11рямоугольные импульсы с выходов усилителей-ограничителей 5 и б поступают на два входа фазочувствительного блока 6, на выходе которого сигнал, пропорциональный фазовому сдвигу, Фиксируется индикатором 9 текущего значения набега фазы. Для определения знака разности фаз опорный и измерительный сигналы с выходов усилителей-ограничителей 5 и 8 (прямо9306 о

q,=360 + q

5 1 5 угольные импульсы) поступают на два— входа триггера 7 знака фазы.

Выходные сигналы с триггера 7 зна/ ка фазы подаются на два входа индикатора 10 знака Фазы, где индицируется отставание или опережение фазы напряжения несущей частоты.

Для измерения набега по фазе в цифровой форме в виде целого числа периодов сигнала несущей частоты измерительный сигнал со входа (фиг.2в) и выхода (фиг.2г) четырехполюсника 11 подается на амплитудные детекторы 12 и 15 соответственно, на выходах которых выделяются огибающие частоты, поступающие на входы формирователей 16 и 19 импуль- сов (фиг.2д), С выходов формирователей 16 и 19 импульсов (фиг.2е) сигналы огибающей частоты подаются на два входа триггера 14 и на два входа:элемента 13 совпадения. Сигнал на выходе триггера 14 (фиг.2ж) пропорционален фазовому сдвигу по огибающей частоте и является управляющим для первого входа ключа 17.

Длительность импульса сигнала определяет время, в течение которого производится измерение набега по фазе в виде целого числа периодов несущей частоты. Временной интервал, в течение которого разрешено измерение в одном цикле, тоже равен длительности импульса входного сигнала исследуемого четырехполюсника 11

1(на выходе формирователя 16 импульсов). Сигнал управления с выхода формирователя 16 импульсов (фиг.2з) подается на второй вход ключа 17 и на вход Формирователя 20 времени индикации,предназначенного для формирования временного интервала, в течение которого происходит индикация набегов по фазе в виде целого числа периодов измерительной частоты.

В схемном решении это одновибратор, длительность импульсов которого несколько больше полупериода модулирующего сигнала на самой низкой несущей частоте полосы пропускания исследуемого четырехполюсника i1. Предполагается, что коэффициент деления делителя 3 несущей частоты в этом случае взят максимальный. С первого выхода

Формирователя 20 времени индикации (Фиг.2и) сигнал поступает на третий вход ключа 17 а с второго выхода формирователя 20 времени индикации

40 сигнал (фиг.2и) подается на вход одновибратора 21, где формируется импульс сброса (фиг.2к) счетчика 18 импульсов в нулевое состояние после окончания времени счета импульсов, соответствующих целому числу периодов несущей частоты, и поступающих на счетный вход счетчика 18 импульсов с выхода усилителя-ограничителя

5, одновременно эти же импульсы поступают на четвертый вход ключа 17.

С выхода ключа 17, если есть разрешения на первых, четвертых его входах, сигнал (фиг.2м) поступает на управляющий вход счетчика 18 импульсов, сосчитанные им импульсы поступают на вход индикатора 22 целого числа периодов несущей частоты (фиг.2н).

Выходной сигнал элемента 13 совпадения (фиг.2л) собран на логическом элементе 2И-НЕ, поступает на пятый (запрещающий) вход ключа 17 для устранения ложного срабатывания ключа в случае появления погрешности от гистерезиса триггера 14 при измеряемом фазовом сдвиге, равном 2(!и, где

n=0, 1, 2, 3

Полный фазовый сдвиг определяется как алгебраическая сумма показаний циФрового индикатора 22 набега фазы и показаний индикатора 9 фазы, дополняющего набег до полного фазового сдвига, с учетом особенностей градуировки последнего. Знак алгебраической суммы показывает индикатор 10 знака Фазы. Икала индикатора фазы до 360 (т.е. шкала индикатора 9 фазы, дополняющего набег до полного фазового сдвига) градуирована в значениях

В устройстве измерения фазовых характеристик четырехполюсника сокращается время проведения измерений.

Это достигается за счет одновременного проведения измерений для получения информации о полном фазовом сдвиге на несущей частоте и на огибающей. При этом любая точка фазочастотной характеристики четырехполюсника может быть определена однозначно путем однократного измерения на данной частоте, независимо от предыдущих точек.

3559306

Формула и зобретения

Устройство для измерения фазовых характеристик четырехполюсника, содержащее задающий генератор, модулятор, делитель частоты, два амплитудных детектора, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго формирователей, и ключ, причем выход задающего генератора соединен с первым входом модулятора, ВТОРОи вход которого соединен с выходом делителя частоты, вход первого амплитудного детектора соединен с ВыхОдОИ модулятора и ВхОд ной шиной исследуемого четырехполюсника, выходная шина которого соединена с входом второго амплитудного детектора, о т л и ч а ю щ е. е с я тем, что, с целью повышения быстродействия фазометра за счет одновременного измерения набега по фазе и ! ,угла дополняющего набег до полного

,фазового сдвига, он снабжен двумя усилителями-ограничителями, фазочувствительным блоком, двумя триггерами, индикатором текущего значения набега фазы, индикатором знака фазы, третьим формирователем импульсов, элементом совпадения, формирователем времени индикации, одновибратором, счетчиком импульсов, индикатором целого числа периодов, причем вход делителя частоты соединен с выходом задающего генератора через третий формирователь импульсов, вход первого усилителя-ограничителя соединен с выходом модулятора, а вход второго усилителя-ограничителя соединен с входом второго амплитудного детектора, выходы первого и второго усилителей-ограничителей соединены соответственно с первым и вторым. входами фазочувствительного блока и первым и вторым входами первого триггера, два выхода которого соединены с вхо" дами индикаторов знака фазы, а выход. фазочувствительного блока соединен с индикатором текущего значения набега фазы, выходы первого и второго формирователей импульсов соединены с первым и вторым. входами второго триггера и первым и вторым входами элемента совпадения, Выход первого формирователя импульсов соединен так же с входом формирователя времени индикации и входом ключа, второй вход которого соединен с выходом триггера, а третий Вход соединен с первым

25 выходом формирователя времени индикации, второй выход которого соединен с входом одновибратора, выход одновибратора соединен с входом "Сброс" счетчика импульсов, счетный вход последнего соединен с выходом первого усилителя-ограничителя и четвертым входом ключа, пятый вход которого соединен с выходом элемента совпадения, а выход ключа соединен с управляющим входом счетчика импульсов, выход которого соединен с индикатором целого числа периодов.

155930б

Составитель И.Катанова

Редактор н. Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор Н. Ревская

Заказ 836

Тираж 543

Нодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101