Аналого-цифровой преобразователь разности фаз

 

370720

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соаз Советскиз

Социалистичесчил

Республии

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Ел. Н 03k 13, 20

Заявлено 22.VI.1971 (№ 1671832/26-9) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания ЗХ.1973

Комитет оо делам изобретений н открытий ори Совете Министров

СССР

УДК 681.325(088.8) Авторы изобретения А. А. Богородицкий, А. Г. Рыжевский, Ю. А. Смагин и В. М. Шляндин

Заявитель

Пензенский политехнический институт

r I,мфf }; (":t .т, .(iI. тi ÷

1 "

АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к аналого-цифровым преобразователям.

Известен аналого-цифровой преобразователь разности фаз, содержащий блок поправок, связанный с блоком управления, калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входами триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих формирователей, а выходы триггеров соединены с первыми входами блока запоминающих регистров, а также ключи по числу оцениваемых старших разрядов измеряемой величины и фазосдвигающие ячейки с отводами, связанные через схемы сборки с формирователями.

Цель изобретения расширение рабочего диапазона частот.

Для этого предлагаемый преобразователь снабжен дополнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами, нониусными формирователями, дополнительными ключами и схемами совпадения, причем выход калиброванного фазовращателя через переключатель соединен с .входом до полнительной фазосдвигающей цепочки, отводы которой через нониусные формирователи и схемы совпадения подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпадения через дополнительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фпг. 2 — временные

5 диаграммы для случая изменения фазового сдвига р.,=132, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит блок 1 поправок, калиброванный фазовращатель 2, переключатель 3, усилитель-ограничитель 4, блок

10 б управления, фазосдвигающие цепочки б — 9 с отводами, формирователи 10 импульсов, нониусные формирователи 11, ключи 121 — 12„, И, схемы 14 сборки, триггеры 15 с раздельным запуском, схемы lб совпадения, блок 17

15 запоминающих регистро.в, блок 18 цифровой индикации.

В исходном состоянии переключатель 8 находится в положении, показанном на фиг. 1, ключ 12> открыт, а ключи 12> — 12„, 18 закры20 ты. В первом цикле измерения оцениваются старшие разряды измеряемого фазового сдвига, во втором цикле — значения младшего разряда с помощью электронного нониуса.

На первом этапе измерения одно из иссле25 дуемых напряжений, например UI (диаграмма 19 на фиг. 2), которое опережает по фазе другое исследуемое напряжение У (диаграмма 20 на фиг. 2) на величину измеряемого фазового сдвига q:,, через открытый ключ 12>

30 поступает на фазосдвигающую цепочку 7 с

370720 тремя отводами, на выходы каждого из которых оно сдвигается по фазе на 100 (диаграммы 21, 22, 28 на фиг. 2). Сигналы с этих отводов через схему 14 сборки поступают на формирователи 10 импульсов, которые, как и усилитель-огра ничитель 4 и нониусные формирователи 11, выдают корожие управляющие импульсы в моменты прохождения мгновенных значений напряжений U< и Uz через нуль. Этими иипуль сами устанавливаются в единичное состояние триггеры 15. Сигнал напряжения U с усилителя-опраничителя 4 возвращает сработавшие триггеры в нулевое состоя ние (диаграмма 24 на фиг. 2). Последний из сработавших триггеров заносит в блок запоминающих регистров число, пропорциональное его «весу». Одновременно калиброванный фазовращатель 2 сдвигает по фазе напряжение Uz в сторону уменьшения разностного фазового сдвига на величину, соответствующую коду, занесенному в блок 17 запоминающих регистров. Вместе с этим в блоке 18 цифровой индикации индицируется соответст вующая цифра старшего разряда. Затем блок 5 управления закрывает ключ 12> и открывает ключ 12 . При этом о существляется оценщика следующего разряда значения р.

Напряжение Ui через ключ 12, поступает на фазосдвигающую цепочку 8 с девятью отводамн, на выходе каждого из которых оно сдвигается по фазе на 10 (диаграммы 25 — 29 на фиг. 2). Последующая работа преобразователя происходит аналогично, как и при оценке старшего разряда. Таким образом осуществляется оценка нескольких старших разрядов величины р.

Если при оценке какого-нибудь разряда произошла перекомпенсация фазового сдвига, срабатывает блок 1 поправок и через блок 5 управления изменяет со стояние калиброванного фазовращателя в сторону уменьшения разностного фазового сдвига, а также состояния блока 17 запоминающих регистров и блока 18 цифровой индикации. Блок поправок может быть реализован на осно|ве триггера с раздельным запуском.

Оценка младшего разряда происходит следующим образом. Блок управления устанавливает переключатель 8 во второе положение и открывает дополнительные ключи 18, Прн этом напряжение U>, сдвинутое по фазе относительно напряжения U> на величину оцениваемого значения младшего разряда р„, поступает на дополнительную фазосдвигающую

4 це почку б с девятью отводами. С каждого из этих отводов снимается напряжение U, сдвинутое по фазе на угол k 6q„, где lг=1, 2, ..., 9 — номер отвода фазосдвигающей цепи.

5 Например, при оценке третьего младшего разряда величина б р=9 . Сигналы с этих отводов через нониусные формирователи 11 поступают на один из входов соответствующих схем lб совпадений, на вторые входы которых

10 через ключи 18, формирователи 10 им|пульсов и схемы 14 сборки подаются сигналы с отводо|в фазосдвитающей цепочки 9. B момент совпадения этих импульсов срабатывает соответствующая схема со впадения и заносит в

15 блок 17 запоминающих регистров число, пропорциональное свесу» этой схемы совпадения. Для четкой работы устройства длительность им пульсов, поступающих на схемы совпадения, должна выбираться равной требуе20 мой дискретности измерения.

На оценку каждого разряда величины р» требуется один период исследуемого сигнала.

Следовательно, преобразователь обеспечиваег высокое быстродействие при высокой точно25 сти измерения <р.

Предмет изобретения

Лналого-цифровой преобразователь разности фаз, содержащий блок поправок, связан30 ный с блolKQN у правления, калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входами триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих форми35 ро вателей, а выходы триггеров соединены с первыми входами блока запоминающих регистров а также ключи по числу оцениваемых

> старших разрядов измеряемои величины и фазосдвигающие ячейки с отводами, связан40 ные через схемы сборки с формирователями, отличающийся тем, что, с целью расширения рабочего диапазона частот, он снабжен дополнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами, нониуоными формирователями, до45 полнительными ключами и схемами совпадения, причем выход калиброванного фазовращателя через переключатель соединен с входом дополнительной фазосдвигающей цепочки, от воды которой через нониусные форми50 рователи и схемы совпадения подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпадения через дополнительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей.

370720

f32

2f

27

РИ8.2

Составитель Н. Герасимова

Редактор Т. Иванова

Техред Т, Курилко

Корректор Л. Царькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1200/5 Изд. № 299 Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раугиская наб., д. 4/5