Цифровой фазометр

 

636558 лов. При этом изменяются параметры счетных импульсов и динамический порог срабатывания счетчика, что приводит к дополнительной погрешности измерения.

Цель предлагаемого изобретения— повышение точности и разрешающей способности цифрового фазометра.

Она достигается тем„ что в цифровой 6 фазометр, содержащий преобразователь сдвига фаз во временной интервал, выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, триггер, времязадающий блок, элемент 10

ИЛИ, выход которого подсоединен ко входу суммирующего счетчика импульсов и задающий генератор, введены два идентичных блока синхронизации, выход задающего генератора подключен ко )5 вторым входам элементов И, к первым входам блоков синхронизации и ко входу триггера, прямой и инверсный выходы которого, подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков синхронизации, третьи входы которых подключены к выходам первого и второго элементов И, выходы блоков синхронизации соединены со входами элемента ИЛИ.

Кроме того, каждый блок синхронизации включает в себя блок переноса, делитель частоты, электронный ключ, триггер, элемент И и управляемый триггер, причем первый и второй входы блока переноса соответствуют сост" ветственно первому и второму входам блока синхронизации, выход блока переноса подключен через последовательно соединенные электронный ключ и триггер к первому входу элемента И и к управляющему входу управляемого триггера и непосредственно ко второму входу элемента И и ко входу времязадающего блока, четвертый вход элемента И соединен с выходом время- 40 задающего блока, третьим входом блока синхронизации является вход делителя частоты, выход которого через управляемый триггер соединен с одним иэ входов электронного ключа и с третьим входом элемента И, выход которого является выходом блока синхронизации.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагаемого цифрового фазометра, на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие работу фазометра.

Фазометр содержит преобразователь

: l.ñäâèãà фаз в временной интервал, задающий генератор 2, триггер 3, элементы 4 и 5 совпадейия, элемент 6 ИЛИ, 56 суммирующий счетчик 7 импульсов, времязадающий блок 8,и два идентичйых блоКа 9, 10 синхронизации, состоящих из делителей 11 и 12 частоты триггеров 13 и 14, электронных ключей 15 и 16, бло-60 ков. 17 и 18 переноса, управляемых триггеров 19.и 20, элементов 21 и 22 совпадений. 65

Выход триггера 3 через блок 17 переноса также подключается к времязадающему блоку 8, формирующему время измерения.

Делители 11 и 12 частоты имеют одинаковый коэффициент. деления, удовлет-! воряющий условию К -Кд>5. Импульс с выхода соответствующего делителя, например 11, устанавливает управляемый триггер 19 в состояние, открывающее электронный ключ 15. Возврат управляемого триггера в нулевое состояние осуществляется прямой последовательностью выходных импульсов блока 17 переноса. 3а счет деления частоты на 2 (счетный триггер 13) . установка в нуль управляемого триггера 19 произойдет вторым с момента открытия электронного ключа 15 импульсом с выхода блока 17 переноса.

Этот импульс, соответствующий регистрируемому, проходит через элемент

21 совпадений и элемент ИЛИ на вход суммирующего счетчика 7. Его временное положение жестко привязано к пря мой непрерывной последовательности импульсов триггера 3. Аналогично осуществляется синхронизация счетных импульсов по второму каналу сдвинутой на 180 последовательностью, импульсов того же триггера. В результате при квантовании временных интервалов от общего задающего генератора достигается раздельная регистрация счетных импульсов по обоим каналам общим суммирующим счетчиком и необходимый разнос их во времени на входе счетчика °

При этом исключается взаимное влияние пачек счетных импульсов, соответствующих временным интервалами и существенно проявляющееся в фазометрах, где квантование осуществляется сдвинутыми последовательностями счетных импульсов. При.перекрытии пачек изменяется эффективная длительность счетных импульсов на выходе элемента

ИЛИ в динамический порог срабатывания счетчика, что приводит к систематической погрешности измерения.

Преобразователь 1 осуществляет. преобразование измеряемого фазового. сдвига в эквивалентные интервалы времени по положительным и отрицательным нуль-переходам исследуемых сигналов (t +) и (Q) . В элементах 4 и 5 cosпадений временные интервалы заполняются счетными импульсами от общего задающего .,генератора 2 и поступают на блоки 9 и 10 сийхронизации„ -которые обеспечивают - раздельную регистрацию счетных импульсов при перекрытии временных интервалов и исключают их взаимное влияние при регистрации общим ,суммирующим счетчиком. В состав этих блоков входят делители 11 и 12 частоты, блоки Г7 и 18 переноса, триггеры 13 и 14, электронные ключи 15 и

16, управляемые;триггеры 19 и 20, элементы 21 и 22 совпадений.

636558

Формула изобретения

Триггер 3 производит деление на две частоты счетных импульсов с выхода задающего генератора и совместно с блоками 17 и 18 переноса,подключенными к выходу задающего генератора и прямому и инверсному выходам триггера 3, формируют две последовательности коротких импульсов, сдвинутых íà 18(} или 5 во времени — на величину периода счетных импульсов.

Элементы 11,, 13, 15, 17, 19, 21 осуществляют синхронизацию счетных 0 импульсов, соответствующих интервалу прямой непрерывной последовательностью импульсов с выхода блока 17 переноса, подключенного к прямому выходу триггера 3. Элементы 12, 14, 16, 18, 20, 22 осуществляют синхронизацию счетных импульсов, соответствующих интервалу t 9- со сдвинутой на 180О последовательностью импульсов блока переноса 18, подключенного к инверсному выходу триггера 3. В данном. случае эта погрешность проявляется в виде скачка на фазовой характеристике в области 180 . Ee можно найти по формуле

ЬМ= ЭбО Р 1 Г 25 где — частота сигнала1

4< +-* изменение эффективной длительности счетных импульсов. Так, при F =1ИГц, Ь 2нс, А Ю 0,72

В фазометрах с повышенной точностью такие погрешности являются :недопусTHMHMH °

Использование общей последовательности счетных импульсов для кванто- 35 вания временных интервалов, соответствующих положительным и отрицательным нуль-переходам входных сигналов при той же частоте квантования повышает разрешающую способность Фазометра в 40

2 раза.

Цифровой фазометр, содержащий преобразователь сдвига Фаз во временной 45 интервал, выходы которого подключены к первым входам первого и второго элементов И, триггер, времязадающий блок, элемент ИЛИ, выход которого подсоединен ко входу суммирующего счетчика импульсов, и задающий генератор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, в него введены два идентичных блока синхронизации, выход задающего генератора подключен ко вто-. рым входам элементов И, к первым входам блоков синхронизации и ко входу триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены ко вторым входам соответственно первого и второго блоков синхронизации, третьи входы которых подключены к. выходам первого и второго элементов И, выходы блоков синхронизации, соединены со входами элемента ИЛИ.

2. Устройство no n.l, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый блох синхронизации включает в себя блок переноса, делитель частоты, электронный ключ, триггер, элемент

И и управляемый триггер, причем первый и второй входы блока переноса соответствуют соответственно первому и второму входам. блока синхронизации, выход блока переноса одключен через последовательно соединенные электронный ключ и триггер к первому входу элемента И и к управляющему входу управляемого триггера и непосредственно ко второму входу элемента И и ко входу времязадающего блока, четвертый вход элемента И соединен с выходом времязадающего блока, третьим входом блока. синхронизации является вход делителя частоты, выход которого через управляемый триггер соединен с одним из входов электронного ключа и с третьим входом элемента И, выход которого является выходом блока синхронизации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

9 359608, кл. ч01 Я 25/00, 1971 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 211655, кл..5 01 R 25/08, 1969. б Зб 558

Ж2. 1 а

Il fLJl

Az.2

Составитель Л. Плетнева

Редактор Б. Павлов Техред З.Фанта Корректор А. Кравченко

Заказ 7336/50 Тираж 1070 Подписное

ЦНИИПИ .Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4