Патент ссср 402824

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Совеетеюа

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”,Ч. К,л. С 01г 25/00

Заявлено 06.111.1972 (№ 1755551/18-10) с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 19.Х.1973. Ьюллетень ¹ 42

Дата опубликования описания 12.III.1974

УДК 621.317.772 (088,8) Авторы изобретения

А. С. Глинченко, М. К. Чмых и С. П. Панько

Красноярский политехнический институт

Заявитель

ДВУХПОЛУПЕРИОДНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для расширения частотного диапазона цифровых фазометров с постоянным измерительным временем.

Известны двухполупериодные цифровые фазометры, содержащие формирующие устройства, схемы совпадения, триггеры, управляемые триггеры, сумматор, электронные ключи, счетчик, генератор счетных импульсов и времязадающую схему.

Верхняя рабочая частота этих фазометров ограничена величиной, равной

1в—

4 где тр — суммарное разрешающее время управляемого триггера и ключевых схем.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости и расширение частотного диапазона в сторону верхних частот.

Это достигается тем, что предлагаемый фазометр снабжен в каждом канале соответственно двумя схемами совпадения между триггерами, причем одна схема совпадения подключена непосредственно к одному из выходов фор мирующего устройства, а вторая — через третью схему совпадения к другому выходу формирующего устройства в первом канале и непосредственно — во втором канале, причем выходы вторых схем совпадения обоих каналов через триггер и третью схему совпадения подключены к первому управляемому триггеру, а выхо5 ды первых схем совпадений подключены ко второму управляемому триггеру; дополнительным триггером, включенным между входом третьей схемы совпадения первого канала и выходом дополнительной схемы совпадения, 1о подключенной параллельно первой схеме совпадения второго канала, причем выход дополнительного триггера также подключен к другому входу третьей схемы совпадения, а один из входов дополнительной схемы совпадения

15 подключен к выходу указанной выше схемы совпадения первого канала, соединенной со входом первого управляемого триггера; дешифратором, связанным со счетчиком.

На чертеже показана блок-схема описыва2о емого фазометра.

Фазометр состоит из формирующих устройств

1 — 3, триггеров 4 — 8; схем совпадения 9 — 16; управляемых триггеров 17 и 18; электронных ключей 19 — 21; сумматора импульсов (схема

25 «ИЛИ») 22; счетчика 23; дешифратора 24; времязадающей схемы 25, содержащей делитель частоты 26 и триггер 27; и генератор счетных импульсов 28.

Фазометр работает следующим образом.

Зо На выходах а и в формирующих устройств

402824

1 и 2 действуют остроконечные импульсы, привязанные по времени к переходам входного синусоидального напряжения через нулевой уровень снизу вверх. На выходах б и г действуют остроконечные импульсы, привязанные к переходам через нулевой уровень сверху вниз.

Импульсы с выхода а через схему совпадения

16, а с выхода в непосредственно подаются па две цепочки из последовательно включенных триггеров 4 и 6, 5 и 7 и схем совпадения 9 и

10, 11 и 12. Эти цепочки выполняют функции потенциальных делителей частоты на четыре.

Схемы совпадения иопользованы вместо дифференцирующих цепей. Применение схем совпадения (этот прием известен) исключает задержку между выходными и входными импульсами.

Длительность импульса с выхода управляемого триггера 17 зависит от фазового сдвига и от исходного состояния триггеров 4 — 7, так как исходное состояние этих триггеров случайное, длительность положительных иипульсов с выхода управляемого триггера может принимать следующие значения: — Т; — Т+ Т; Т+2Т;

360 360 360 — T +ЗТ

360 где Т вЂ” период входных сигналов.

Соответственно, длительность отрицатель ных импульсов принимает значения:

4Т вЂ” .7; 3Т вЂ” .T; 2T — —" Т;

360 360 360

Т вЂ” -Т

В случае, если длительность отрицательного импульса меньше Т, импульс с выхода схемы совпадения 10 проходит на выход схемы совпадения 14. Этот импульс переводит триггер 8 в состояние, при котором схема совпадения 16 закрывается. Следующий импульс, который поступает на вход схемы совпадения 16, нс проходит на ее выход. Этот же импульс возвращает триггер 8 в исходное состояние. Схема совпадения 16 снова открывается. Благодаря этому длительность импульса с выхода управляемого триггера изменяется на Т.

Если длительности положительного и отрицательного импульсов больше Т, схема совпадения 14 закрыта, и на ее выходе импульсы отсутствуют, т. е. система синхронизации триггеров 4 — 7 .переходит в устойчивое состояние. В этом состоянии длительность импульсов на выходе управляемого триггера равна ,о,о

Т+Т или — — T+ 2Т. Длительность им360 360 пульсов на выходе управляемого триггера 18 è также равна — T+T или Т+2Т.

360 360

На входы управляемого триггера 18 поступают импульсы с выходов б и г формирующих

65

45 устройств 1 и 2 через схемы совпадения 13 и

15. Схемы совпадения выполняют роль делителей частоты и обеспечивают жесткую синхронизацию между импульсами, поступаемыми па управляемые триггеры 17 и 18.

Далее импульсы с выходов управляемых триггеров поступают на электронные ключи

19 и 20 и открывают их. На вторые входы ключей подаются сдвинутые на 180 счетные импульсы с формирующего устройства 3. Пачки импульсов с выходов ключей 19 и 20 суммируются в сумматоре импульсов (схема

«ИЛИ») 22 и через электронный ключ 21 подаются па счетчик 23 импульсов. Ключ 21 открыт только на время действия импульса с выхода времязадающей схемы 25, жестко синхронизированной счетными импульсами.

Коэффициент деления делителя 26 равен 720 ° .10". Число импульсов, которое поступает на счетчик 23 равно о (т+(т) г

_#_ 720 10"=

4Т

= (" + l )360. 10" = 10" -}- l 360 10"

360 где l=l или 2.

Как видно из этой формулы, показания счетчика зависят от значения 1. Для исключения этой неоднозначности предназначен дешифратор 24. Дешифратор 24 выдает импульс в момент, когда в счетчике окажется записанным число 360 10". Этим импульсом осуществляется сброс счетчика. Эта операция эквивалента вычитанию из показаний счетчика числа, равного l 360 10, т. е. в счетчике будет записано число, равное Nq=y 10".

Поскольку длительность как положительного, так и отрицательного импульсов с выхода управляемых триггеров 17 и 18 всегда больше или равна периоду входных сигналов Т, то при разрешающем времени тр верхняя частота, на которой можно производить измерение сдвига фаз, равна:

fs—

Ср

Так, если при тр=100 нсек, верхняя частота прототипа равна 2.5 МГц, то при применении предложенного фазометра она увеличивается до 10 МГц. Таким образом при помощи описываемого фазометра частотный диапазон расширен в четыре раза.

Предложенный фазометр повышает помехоустойчивость, известно, что при измерении флуктуирующей разности фаз фазометрами с усреднением, к числу которых относится фазометр с постоянным измерительным временем, возможны сбои. Эти сбои могут возникнуть при фазовых сдвигах, близких к 0 и 360 .

Il редм ет и за бр етени я

Двухполупериодный цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, тригге402824

Составитель Л. Прохорова

Техред Е. Борисова

Редактор И. Шубина

Корректор В. Федулова

Заказ 508/16 Изд. № 2038 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственпюго комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Ти|пография, пр. Сапунова, 2 ры, управляемые триггеры, выходы которых через электронные ключи соединены с сумматором, выход последнего через третий электронный ключ подключен к счетчику, генератор счетных импульсов, связанный с третьим формирующим устройством, выходы которого соответственно подключены к первым двум электронным ключам, а также к времязадающей схеме, состоящей из делителя частоты н триггера, подключенного к другому входу третьего электронного ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и расширения частотного диапазона, фазометр снабжен в каждом канале соответственно двумя схемами совпадения между триггерами, причем одна схема совпадения подключена непосредственно к одному из выходов формирующего устройства, а вторая — через третью схему совпадения к другому выходу формирующего устройства в первом канале и непосредственно — во втором канале, причем выходы вторы. схем совпадения обоих каналов через триггер н третью схему совпадения подключены к первому управляемому триггеру, а выходы первых схем совпадений подключены ко второму управляемому триггеру; донолнитсльпbiì триггером, включенным между входом трстьей схемы совпадения первого канала и выходом дополнительной схемы совпадения, подключенной параллельно первой схеме совпадения второго канала, причем выход дополнительного триггера также подключен к другому входу третьей схемы совпадения, а один из входов дополнительной схемы совпадения подключен к выходу указанной выше схемы совпадения первого канала, подключенной ко входу первого управляемого триггера; дешифратором, связанным со счетчиком.