Мера фазового сдвига

 

бибнпо i е!тл i! Ф, /

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ETHlbCTBV

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

< > 661403 (61) Дополнительмое к авт. свид-ву (22) Заявлено050977 (2() 2521080/18-21 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки ¹

01 Я 25/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано050579, Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 070579 (53) УДКб21. 317. . 77 (088 ° 8) С. A. Кравченко, М. С. Головин, A. Г. Филюта и О, И. Гуторов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МЕРА ФАЗОВОГО СДВИГА

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может применять ся при создании точных мер фазосдвнгающих устройств сдвига фаз между двумя напряжениями инфразвуковых, звуковых ультразвуковых частот, а также компараторов фазы для передачи ,фазы от эталона к мерам высших разрядов.

«10

Известна мера фазового сдвига, Содержащая опорный генератор, питающий, два канала, выполненные из синтезаторов частоты с идентичными декадами, аттенюатора и выходного зажима, между которыми включен фаэоиндикатор иу-1 левого сдвига, причем имеется фаэоизмерительное устройство на основе фигур,Лиссажу, а фазоиндикатор переключается одним входом на третий канал для контроля .приращений фазы (1). недостаток известного устройства является приращение фазы только. через

5 и невозможность установки углов с меньшим дискретом, а также низкая точность изменения фазовых соотношений 0,2-0 1

Известна также мера фазового сдвига, содержащая генератор опорной частоты, связанный с двумя каналами, вы-З0

2 полненными из последовательно вклю ченных синтезатора частоты с идентичными декадами, усилителя, аттенюатора и выходного зажима. Мера снабжена датчиком временного интервала, выполненного из электронного коммутатора и схемы совпадения, связанных с выходом триггера, один вход которого связан с шиной сброса пересчетной схемы и схемой сброса, а второй вход - че-, рез схему сравнения кодов, пересчетную цепь и схему совпадения подключен к выходу блока опорных частот, выходы которого связаны с одним синтезатором непосредственно, а с другимчереэ электронный коммутатор (21.

Недостаток заключается в низкой точности воспроизведения фазы (порядка 0,1 ) и малом диапазоне частот от

100 кГц до 10 МГц, так как происходит биение следующнх частот (33 - (3,1

-3 0) + (30 -39,9Д = 0,1 - 10 МГц (перекрытие 10/01 100 раэ) Целью изобретения является повьаае.ние точности дискретного воспроизведения фазы в широком диапазоне частот, например от 0,01 Гц до 2 (т.е. перекрытие .ufo частоте 2 106/ 0 = 2 lo раэ) .

3 6,61

Цель достигается тем, что мера фазового сдвига содержащая генератор опорной частоты, подключенный к двум каналам, выполненным из последовательно соединенных синтезатора частоты аттенюатора и выходного зажима, электронный ключ, подсоединенный к счетно- 5 му триггеру, снабжена К кодовыми за " "датчиками частоты, четыре выхбда каждого из которых в коде 1-2-4-8 соединены с соответствующими входами К частотных декад синтезатора частоты )0 — одного иэ каналов, источником постоянного напряжения, третьим синтезато- ром частоты, триггером Шмидта, вто-. рым электронньж ключом и вторым счетным триггером, кнопкой запуска и фа- у5 зоиндикатором нулевого сдвига, включенным между выходными зажимами, при этом, входы всех К кодовых задатчиков частоты соединены с источником постоянного напряжения через первый элект-: ронный ключ, управляющий вход которого йодсоедийен к третьему синтезато ру частоты через последовательно включенные первый счетный триггер, триггер Шмидта, второй электронный ключ, управляющий; вход которого соединен с вторым счетным триггером, единичный выход которого подключен к нулевому выходу первого счетного триггера, а нулевой выход второго счетного триггера — c заземленной шиной через кноп- 0 ку запуска, третий синтезатор соединен с опбрным генератором.

На чертеже представлена блок-схема меры фазового. сдвига. 35

Мера фазового сдвига содержит генератор 1 опорной частоты, связанный с двумя каналами 2, выполнейниаи иЭ последовательно;включенных синтезатора 3 частоты с кодовой установкой частоты декад, усилителя 4, -аттенюатора 5 и выходного зажима 6, между которыми включен фаэоиндикатор 7 ну.левого сдвига.. Мера фазового сдвига снабжена К кодовыми задатчиками 8 частоты, четыре выхода которых в ко-, де 1-2-4-8 связаны с соответствующими входами К частотных декад Сий1езатО- ра частоты одного из каналов, причем, входы всех К кодовых задатчиков час- 50 таты соединены с источником 9 постоянного напряжения через электронный ключ 10, управляющий вход которого соединен с трЕтьим синтезатором 11 частоты через последовательно включен-55 ные первый счетный триггер 12,триггер

Шмидта 13,второй электронный ключ 14, к управляющему входу которого заведе- на связь от второго счетного триггера

15, открытое плечо которого соединено с закрытым плечом первого счетного триггера, а закрытое плечо второго счетного триггера соединено с корпусом через кнопку запуска 16, и третий синтезатор 11 частоты соединен с опорньм генератором 1.

4С3 4

Устройство работает следующим образом.

Напряжение генератора 1 частотой

5 МГц ведет два канала 2 с синтезатором 3 частот, которые могут перестраиваться сигналами постоянного тока по четырем шинам в коде 1-2-4-8, причем зти сигналы поступают от переключателей, смонтированных в синтезаторах частоты. Диапазон работы таких синтезаторов частоты возможен, например, от 0,01 Гц до 2 МГц через шаг в 0,01 Гц. Таким образом, перекрытие частоты составит 2 10 /0,01

2, 10 . Сигналы усиливаются в усили= телях 4 и после регулировки уровня в аттенюаторах 5 поступают на выходные зажимы 6, где выходные напряжения

U1 и U могут быть использованы для поверки фаэоизмерительной аппаратуры. Задание фазовых соотношений основано на создании приращения по фазе согласно выраженйя ьу = ьы at =3&0 ak И, где ь| — приращение частоты в одном из каналов за время Ь| .

Для точного задания переменного времени использован третий синтезатор

11 частот, который через схему выде-, ления одного периода сигнала 11 синтезатора, соединен с электронным ключом 10. Последний пропускает сигнал постоянного тока от источника 9 на кодовые задатчики 8 частоты (КЗЧ,1,. ...КЗЧ;, КЗЧ„) в течение времени однбго периода сигнала синтезатора 11.

Это время задается частотой синтеза1 тора 11 1- "сЧ = c To Hocrsro c сч„

3" 10 7

Введение угла осуществляется нажатием кнопки 16, при этом триггер 15 становится на самоудержание и открывает электронный ключ 14. В момент прохода частоты от синтезатора

11 срабатывает триггер Шмидта 13 и запускает триггер 12 который открывает электронный ключ 10 на время, равное одному периоду синтезатора 11, что приводит к изменению частоты Г на Ь f на всех частотах Ul U<. По истечении полупериода синтезатора ll триггер"Шмидта 13 закроется, а спустя еще полпериода снова откроется и своим фронтом опрокинет триггер 12 в исходное состояние, и приращение Е исчезнет. За это время произойдет приращение фазы, которое равно

3&0 hfc4

hg = счя

Например, для любой частоты на выходе, при

Э ЬО. ° 0,01 hV= „„ =OOOOO56 при 1 ц = 1 Гц йу = 3,6 для всех о

И частот, так как в формулу кроме этих частот не входят другие величины, что легко устанавливается на синтезаторе

3. При ft-t,> = 2,78 Гц и ft:tt„

1000000 Гц приращение 0,001, при

100,0 Гц by= 10 и т.д., т.е. угол сдвига фаз частот независим.

В частности для заданияь =2,78 Гц необходимы (при частотах, имеющих последние знаки нулевыми) коды для 8 в КЗЧ вЂ” 1000, для 7

КЗЧ2- 0111, для 2 в КЗЧЭ- 0010.

Созданный макет в лаборатории позволяет задавать фазу 0-360 с помощью кодовой установки для частот. от 0,01 до 2 МГц с погрешностью в

010, Мера применяется для создания ши рокополосного компаратора фазы с целью передачи угла от эталона мерам высших разрядов.

Иера фазового сдвига, содержащая генератор опорной частоты, подключенный к двум каналам, выполненным из последовательно соединенных синтезатора частоты, аттенюатора и выходного зажима, электронный ключ, подсоединенный к счетному триггеру., отличающаяся тем, что, с

61403 6 целью повышения точности прн дискретном воспроизведении фазы в широком диапазоне частот, она снабжена К кодовыми эадатчиками частоты, четыре выхода каждого иэ кОторых в коде 1-2-4-8 соединены с соответствующими

5 входами К частотных декад синтезатора частоты одного из каналов, источником постоянного напряжения, третьим синтезатором частоты, триггером Шмидта, вторым электронным ключом и вто10 рым счетным триггером, кйопкой запуска и фаэоиндикатором нулевого сдвига, включенным между выходными зажимами, при этом входы всех К кодовых задатчихав частоты соединены с источником постоянного напряжения через первый электронный ключ, управляющий вход которого подсоединен к третьему син.тезатору частоты через последовательно включенные первый счетный, триггер, триггер Шмидта, второй электронный ключ, управляющий вход которого соединен с вторым счетным триггером, единичный выход которого подключен к нулевому выходу первого счетного триггера, а нулевой выход второго счетно25 го триггера — с заземленной шиной через кнопку запуска, третий синтезатор соединен с опорным генератором.

Источники информации, принятые во

t внимание при экспертизе

1. АвторскОе свидетельство СССР

Р 224670, кл, g 01 R 25/04, 1968.

2, Авторское свидетельство, СССР

Р 37364, кл. Qj 01 Я 25/04, 1973.

ЦЛИИПИ Заказ 2439/43 1ираж 1089 Подписное

Филиал ППН Патент, r.Óìãîðîä,óë.ÏðîåêTíàÿ,4