Фазовый детектор

 

Изобретение может быть использовано при разработке электрорадиоизмерительной аппаратуры, основанной на измерении разности фаз двух периодических сигналов, один из которых рассматривается как опорный . Целью изобретения является повышение точности и разрешающей способности. Фазовый детектор содержит формирователи 1, 2, фиксаторы 3, 4 уровня, фильтры 5, 6, фиксатор 7, сумматор 8. Включенный в схему фазового детектора фиксатор 7 является элементом связи измерительного канала с опорным и выполнен на логическом элементе 2И-НЕ. Фильтры 5, 6 нижних частот включены на входах сумматора. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5й)л G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕН1Ъ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714018/21 (22) 03.06.89 (46) 23.09,91. Бюл. М 35 (72) П.П,Диегуц, Е.А,Бабушкин, В.Г.Везденеев и Ю.А.Колеватов (53) 621.317.77 (088.8) (56) Измерение в электронике. Справочник/Под ред. В,А.Кузнецова. M., Энергоатомиздат, 1987, с. 324,330.

Техническое описание фазометра Ф216. (54) ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение может быть использовано при разработке злектрорадиоизмеритель,, Ж„, 1679407 А1 ной аппаратуры, основанной на измерении разности фаз двух периодических сигналов, один иэ которых рассматривается как опорный. Целью изобретения является повышение точности и разрешающей способности.

Фазовый детектор содержит формирователи 1, 2, фиксаторы 3, 4 уровня, фильтры 5, 6, фиксатор 7, сумматор 8, Включенный в схему фазового детектора фиксатор 7 является элементом связи измерительного канала с опорным и выполнен на логическом элементе 2И вЂ” НЕ. Фильтры 5, 6 нижних частот включены на входах сумматора.

1 з.п,ф-лы, 2 ил, 1679407

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при разработке и изготовлении приборов, основанных на измерении разности фаз двух периодических сигналов, один иэ которых рассматривается как опорный, Цель изобретения — повышение точности и разрешающей способности.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема фазового детектора; на фиг. .2 — эпюры напряжений в различных точках схемы.

Фазовый детектор включает первый 1 и второй 2 формирователи, первый 3 и второй

4 фиксаторы уровня, первый 5 и второй 6 фильтры низких частот, третий фиксатор 7 уровня, сумматор 8, Первые выходы формирователей 1 и 2 соответственно через фиксаторы 3 и 4, фильтры 5 и 6 соединены с входами сумматора 8. Второй выход формирователя 1 через фиксатор 7 соединен с вторым входом фиксатора 4, а второй выход формирователя 2 — с вторым входом фиксатора 3, Фазовый детектор работает следующим образом.

Входные цепи прибора (вне фазового детектора) обеспечивают прием, усиление и формирование входного и опорного сигналов, преобразование их в импульсные последовательности с произвольной (a зависимости от измеряемого фазового сдвига) задержкой импульсов одного канала относительно другого (эпюры U1, 0з на фиг. 2). Измеряемый сигнал дважды инвертируется формирователем 1 и фиксатором 7 и имеет на выходе фиксатора 7 тот же вид, что и на прямом выходе формирователя

1 (эпюры U>, Щ. Сигналы на прямом и инверсном выходах формирователя 2 изображены на эпюрах U4. Фиксаторы 3 и 4, выполненные на элементах 2И-НЕ, вырабатывают импульсные последовательности

Us, 0в, длительность которых зависит от измеряемой разности фаз, при этом включение фиксатора 7 в цепь, соединяющую выход формирователя 1 с входом фиксатора

4, и наличие прямой связи выхода формирователя 2 с входом фиксатора 3 приводит к тому, что изменение разности фаз между измеряемыми и опорным сигналами (допустим, положительное) приводит к увеличению длительности положительного периода импульсной последовательности Us u уменьшению длительности положительного периода импульсной последовательности 0в, т.е, постоянные составляющие напряжений 0 и 0в, выделяемые на фильтрах 5 и 6 нижних частот, изменяются инверсно. Подавая эти напряжения на прямой и инверсный входы сумматора, имеем на выходе напряжение Uz, квадратично зависящее от изменения разности фаэ входных сигналов.

Исключение дрейфа выходного сигнала обеспечивается применением прецизионного операционного усилителя в качестве сумматора, стабилизацией питания всех элементов схемы, Реализация предлагаемого детектора позволяет получить следующие технические характеристики: пределы измерения разности фаз измеряемого и опорного сигналов без переключения диапазона 0-90О; крутизна преобразования фазы в напряжение 50 мВ/град; основная погрешность измерения не более 0,1 ; суммарная дополнительная погрешность не более 0,1 .

Формула изобретения

1. Фазовый детектор, содержащий первый и второй формирователи, входы которых являются входами устройства, первый и второй фиксаторы уровня, сумматор, первый фильтр низкой частоты, клемму "Выход", отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, введены третий фиксатор уровня и второй фильтр низкой частоты, причем выходы первого и второго формирователей соединены последовательно соответственно с первыми входами первого и второго фиксаторов уровня, первым и вторым фильтрами низкой частоты, первым и вторым входами сумматора, выход которого соединен с клеммой "Выход", вторые выходы первого и второго формирователей соединены, соответственно через третий фиксатор. уровня с вторыми входами второго и первого фиксаторов уровня.

2. Детектор по п.1, отличающийся тем, что фиксаторы уровня выполнены на логических элементах 2И вЂ” НЕ.

1679407

Оф, Ug

06 и<

Фиг. 2

/

Составитель В. Ежов

Редактор Н. Тупица Техред М.Моргентал Корректор Н. Король

Заказ 3211 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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