Цифровой фазометр

 

3579

ОПИСАK

ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ

Союз Соввтских

Социалистиыеских

Республик.(61) Дополнительное к авт. свид (22) анвлено 240275 (21) 210792 с присоединением заявки И

G 01 R 25/08

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) ИЖ 621. 317.. .772 (088 ° 8 ) Опубликовано 250379.. Бюлл

Дата опубликования описан (72) Авторы изобретения

Н.И.Грибок, С,С.Обозовский и P-A.В.Обуханич (71) Заявитель (54 ) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕ1 Р

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть приме,нено при создании фазоизмерительной аппаратуры, работающей в широком динамическом диапазоне входных сигналов.

Известен цифровой фазометр мгновенного значения сдвига фаз., содержащий формирующее устройство, электронные ключи, импульсный генератор, сум- 1 мирующий и выгибающий счетчики, ре. — . версивный и измерительный счетчики, триггер, распределитель и блок управ" ления Cl) .

Однако такой фазометр обладает низким быстродействием.

Известен также цифровой фазометр с промежуточным время-импульсным пре. образованием, который является наиболее близким к предложенному по технической сущности.

Он содержит формирукецее устройство, блок управления, электронные. ключи, генератор счетных импульсов, декадйый вычитающий счетиик, декад- н5 ный суммирукщий счетчик, реверсивный счетчик, триггер, распределитель и измерительный счетчик, содержащий также связанный через электронные ключи делитель, вычитающий счетчик с основанием, соответствующим коэффициенту делителя, двоичный реверсивный и двоичный суммирующий счетчики (2).

Недостатком его является узкий диапазон при сохранении постоянства точности измерения, вследствие наличия..делителя частоты перед счет чиком, в который записывается число, пропорциональное длительности периода, а таже низкое быстродействие.

Целью изобретения является расшире.ние частотного диапазона, а также повышение быстродействия цифрового фазометра.

Это достигается тем, что в предложенный фазометр, содержащий формирователь, соединенйый через блок )управления с первым и вторым ключами и триггером управления, четыре счетчика, первый из которых по входу связан с выходом первого ключа, второй с выходом второго ключа, входами третьего и четвертого ключей и выходом пятого ключа, который по двум своим входам соединен с триггером управления, генератором импульсов и вторыми входами первого и второго ключей, третий счетчик через блок распределения соединен со входом вто653579 рого счетчика и..другим входом триггера управления, а также с выходом шестого ключа, четвертый счетчик связан с выходом седьмого ключа, один иэ входов которого — общий с входом шестого ключа, введены блок сравнения кодов, два триггера, блок переза- 5 писи, вычитающий счетчик и делители на четыре и на девять. Выход последнего подсоединен ко входу вычитающего счетчика, который по другому входу че- рез блок перезаписи связан с выходом 10 второго счетчика, а по выходу, — с общим входом шестого и седьмого ключей и блока перезаписи, входами первого триггера и пятого ключа, делитель на четыре по входу подсоединен к вы- 15 ходу третьего ключа, а по выходу — ко входу делителя на девять, который по другому входу через четвертый ключ связан с выходом первого триггера, подсоединенного вторым своим выходом 20 ко входу третьего ключа. Блок перезаписи по второму входу соединен с блоком управления, упри этом блок сравнения кодов по двум своим входам связан с первым и вторым счетчиками, а по выходу — с входом второго триггера, соединенного одним выходом с входом шестого ключа, а другим — с входом седьмого ключа.

На чертеже приведена структурная схема цифрового фазометра.

Он состоит из ключей 1-7, счетчиков 8-11,, формирователя 12, блока управленйя 13, блока 14 сравнения кодов, триггеров 15,16 блока 17 распределения, генератора 18 импульсов, блока .19 перезаписи делителя 20 на четыре, делителя 21 на девять, вычитающего счетчика 22, триггера управления 23.

В исходном состоянии ключ 5 закрыт40 сигналом с выхода нуля счетчика 22 и сигналом с выхода триггера 23, ключ

7 открыт, а ключ б закрыт. Распределитель 17 подготовлен к прохождению импульсов с выхода блока 14 на вход 45 стыршей декады счетчика 10. Все счетчики сброшены в состояние нуля. Делитель 20 устанавливается в состояние трех.

Мгновенные значения сдвига фаз on-50 ределяются.по промежутку времени между моментами прохождения синусоид или фронтов импульсов через нулевое значение в пределах одного периода.

Блок управления 13 открывает ключ 1 на время, равное длительности периода входных импульсов, За это время в счетчик 8 поступает П - импульсов (где Т - частота следования импульсов генератора 18), Ключ 2 открывается на время, равное разности

60 времен прохождения сравниваемых сигналов через нулеж е значение. При этом в счетчик 9 записывается числ

И импульсов П ч т 65

Импульсом с блока управления 13 код п переписывается через блок

19 в счетчик 22, а триггер 23 опрокидывается в единичное состояние. Если

А 4 О, то ключ 5 открывается, а импульсы с выхода генератора 18 поступают на вход счетчика 9 и через ключ

3 на вход делителя 20. За счет последовательного соединения делителей

20 и 21 осуществляется выработка коэффициента ™ 36, но так как в делитель 20 в исходном состоянии записано число 3, общий коэффициент деления 35 . При обнулении счетчика 22 на вход счетчика 9 поступает 35 tip импульсов. До этого в счетчике 9 было записано число п теперь имеем в нем число

П„+aSn =Зби

rj, Если tlat 36<0 = —, перепад с выхоТц да счетчика 22 опрокидывает триггер

16 в единичное состояние, что приводит к закрытию ключа 3 и к открйтию ключа 4 ° Этот же импульс поступает на вход блока 19 и переписывает в счетчик 22 код числа 36 и и з аписывает в счетчик 11 через ключ 7 1 . Начинается второй такт, работы фазометра.

Импульсы с выхода ключа 5 поступают на вход счетчика 9 и через ключ 4 — на вход делителя 21. Перепад на выходе нуля счетчика 22 возникает с поступлением на вход счетчика

9 9х36 ilq импульсов. К этому моменту в счетчике 9 будет зафиксирован код

9хЗбп +Збхп 360Пц . Этот же перепад перепйсывает в счетчик 22 код числа

360,Иц, а в счетчик ll — второй импульс. Пусть 3600 n< ) nl. >360 n<. Тогда с умножением числа 360и на девять на выходе блока 14 получаем первый импульс, когда код в счетчике 9 будет равен коду Il в счетчике 11. Этот импульс проходит через распределитель 1.7 на вход старшей декады счетчика 8 а также опрокидывает триггер

15 в состояние 1, открывая ключ б и закрывая ключ 7. С окончанием умножения 360х9А< на выходе блока

14 получаем число импульсов, равное и. g.,которое веписывеется в

960О П

{ старшую декаду счетчика 10. Перепад на выходе нуля счетчика 22 переписывает в счетчик. 22 код остатка

1=3600 И вЂ” К й, а также записывает

Ч 4 Тт импульс через ключ б в распределитель 17, подготавливая при этом прохождение импульсов с выхода блока 14 на вход следующей младшей декады счетчика 10. Если МО, начинается процесс вычисления ьх9, что заносится в счетчик 9 ° На выходе блока 14 полую «Фь чаем число импульсов = котс я т рое заносится в младшуж лекаду счетчика 10 результата.

653579

Формула изобретения

Составителъ А. Старостина

Техред И.йсталош Корректор С.Шекмар

Редактор А.Шмелькин

Тираж 696. Подписное

ЦНИИПИ ГосударственнОгО комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1285/34

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

Аналогично осуществляется вычисление остальных разрядов в счетчике 10 результата. С окончанием вычисления перепад на выходе распределителя 17 возвращает триггер 23 в исходное состояние, При этом закрывается ключ 5, Динамический диапазон устройства 5 расширяется за счет исключения делителя частоты на входе счетчика числа, которое пропорционально длительности периода, а также эа счет того, что получение кода фазы осуществляется последо- (} вательно во времени, начиная со старшего разряда ° 3a счет такого построения значительно расширяются возможности измерения малых фазовых сдвигов.

Цифровой фазометр, содержащий формирователь, соединенный через блок управления с первым и вторым ключами и триггером управления, четыре счетчика, первый из которых по входу связан с выходом первого ключа,, второй — с выходом второго ключа, входами третьего и четвертого ключей и выходом пя- 25 того ключа, который по двум своим входам соединен с триггером управления, генератором импульсов и вторыми входами первого и второго ключей, третий счетчик через блок распределения сое- ЗО динен со входом второго счетчика и другим входом триггера управления, а также с выходом шестого ключа, четвертый счетчик связан с выходом седьмого ключа,один из входов которого — общий с входом шестого ключа, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения быстродействия, он снабжен блоком сравнения кодов, двумя триггерами, блоком перезаписи, вычитающим счетчиком и делителями на четыре и на девять, при этом выход последнего подсоединен ко входу вычитающего счетчика, который по другому входу через блок.перезаписи связан с выходом второго счетчика, а по выходу — с общим входом шестого и. седьмого ключей и блока перезаписи, входами первого триггера и пятого ключа, делитель на четыре по входу подсоединен к выходу третьего ключа, а по выходу — ко входу делителя на девять, который по другому входу через четвертый ключ.. связан с выходом первого триггера, подсоединенного вторым своим выходом ко входу третьего ключа, блок перезаписи по второму входу соединен с блоком управления, при этом блок сравнения кодов по двум своим входам связан с первым и вторым счетчиками, а по..выходу — с входом второго триггера, соединенного одним выходом с входом шестого ключа, а другим — с входом седьмого ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. АвторскОе свидетельство СССР

Р 306425, кл. G 01 R 25/02, 1969, 2. Авторское свидетельство СССР

9 296053, кл. G 01 R 25/00, 1970.