Двухполупериодный цифровой фазометр с постоянным измерительным временем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и> 661404

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное н авт. свид-ву (51)М. Кл.2 (22) Заявлено290377 (21)24б8236/18-21.

С1 01% 25/08 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДКб21. 317..772(088.8) Опубликовано 0 50 579. Бюллетень Йо

Дата опубликования описания 07.05.79 (72) Автор изобретения

G. Г. Сливинский (73) ЗаяВИтЕЛЬ Институт физики им. Л, В. Киренского Сибирского отделения

AH СССР (54) ДВУХПОЛУПЕРИОДЛЫЯ ЦИФРОВОЙ ФЬЗОМЕТР

С ПОСТОЯИДИИ ИЗИЕРИТЕЛЬИЦМ ВРЕМЕИЕИ

Изобретение относится к области фазоиэмерительной техники и может быть использовано для измерения сдвига фаэ как при непрерывном так и при импульсном сигнале.

Известен одноканальный цифровой фазоизмеритель, содержащий умножители, интеграторы, квадраторы, генератор опорного найряжения, фазовращатель, сумматор с. Фаэоинвертором, устройство для вычисления отношения, тригрнометрический преобразователь (1). однако этот фазометр отличается большой сложностью.

Известен двухполупериодный цифро- 5 вой фаэометр с постоянным измерительным временем, содержащий двухканальное.формирующее устройство, схемы совпадений, дифференцирующие цепи, триггеры, схему ИЛИ, электронный счет чик, задающий генератор, делитель частоты счетных импульсов (2).

Однако такой фазометр не позволяет производить фазовые измерения при им-25 пульсном сигнале.

Белью изобретения является расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается бла- годаря тому, что в фаэометр, содержащий два идентичных канала, каждый иэ

2. которых состоит из усилителя-ограничителя, соединенйого двумя своими выходами с. Форва рователями импульсов, общие для обоих каналов управляемые триггеры, связанные по одному из входов с формирователями импу)тьсов первого канала, а по другому - с указанньми формирователями другого канала,два элемента совпадений, соединенные через элемент .ИЛИ со счетчикОм, формирователь .счетных импульсов, включающий триггер, соединенный через дифференцирующие цепи с первыми входами вышеназванных элементов совпадений, блок ограничения йзмерительиого времени, содержащий задающий генератор, подключенный к третьему элементу совпадений, и последовательно соединенные делитель частоты и формирующий триггер, .связанный через указанный элемент совпадений с триггером Формирователя счетных импульсов, введены три дополнительных элемента совпадений, формирователь строб-импульсов,. два преобразователя, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элементов совпадений и триггера, интвертора и второго элемента совпадений, причем формирователь стробимпульсов своим входбм связан с вход661404 ным зажимом первого канала, а выхо- уменьшить погрешность фазовых измередбм — с инвертором и первым входом ний. Этот строб-импульс поступает на элемента совпадений первого преобразо- элемент 13 и через инвертор 14 на элевателя, при этом вторые входы элемен- . мент 15. На другие входы элементов тов совпадений обоих преобразователей 13 и 15 поступают импульсы с формиро объединены и подключены к выходам фор- вателя 5. На выходе триггера 16 формирователей второго каналов„ выходы мируется импульс, кратный периоду

5 триггеров укаэанных преобразователей сягнала, начало которого .соответствусоединены с первыми входами первых ет первому нуль-переходу, совпавшему двух дополнительных элементов совпа- со строб-имйУльсом, конец — первому. денйй; вторйе входы которых связаны нУль -Переходу того же знака, послес выходами управляемых триггеров, à 0 дующего за-концом строб-импульса. Имвыходы — с вторыми входами первого и пульс с выхода триггера 16 поступает второго элементов совпадений, третий на элементы 9, 18 и через инвертор дополнительный элеМент совпадений 19 на элемеит 20. На другие входы соедйнен„первым входом с выходом триг- :элементов 18, 20 поступают импульсы гера второго преобразователя, вторым -5 с формирователя 6. На выходе триггес выходом третьего элемента совпаде-: Ра 21 формируется импульс длительнос/ ний, а выходом — с делителем частоты, ти, равной импульсу на выходе триггепри этом выход триггера первого пре- ра 16, но сдвинутого относительно его обравователя подключей также к перво- на полпеРиода входного сигнала. Имму входу элемейта совпадений и инвер-р} пульс с выхода триггера 21 поступает

: тора второго преобразоватеМя. ", " на элементы 10 и 22..

На чертеже .приведена блок- схема Задающий генератор 23 генерирует предлагаемого цифрового фазометра. . счетные импульсы, поступающие через

Фазометр содержит дбполнительные " элементы 22 и 25 на делитель 26, выусилители-ограничители 1, 2, формирс- о5 жадным сигналом которогО Управляется ватели импульсов 3-6, уйравляамые : трйггер 27, ограничивающий время изтриггеры 7, 8, элементы совпадений 9, мерения. Таким образом, в течение из-, 1О, формирователь строб-импульсов 11; мерительного времени счетные импульпервый преобразователь 12, состоящий сы постуйают на триггер 29. Прямоиз элемента совпадений 13, инвертора M Угольные напряжения, снимаемые с вы14, элемента совпадений 15 и тригге- ходов триггера 29, дифференцируются ра 16; второй преобразователь 17, :. ДифФеренцируЮщиМИ цепями 30, 31 и по состоящий из элемента совпадений 18, следовательйости коротких импульсов, инвертора 19, элемента совпадений 20, сдвийутых йа полпериода и частотой, триггера 21; дополнительный элемент вдвое меньшей частоты задающего генесовпадений 22) блок ограничений изме-,. Ратора, поступают на элементы совпа35 рительноГо времени 23 Состоящйй из Денйй 32, 33, где квантуются этими задающего генератора 24, элемента сов- импульсами фазовые интервалы„ прошедпадений 25, делителя частоты 26, фор- - шие через элементы совпадений 9, 10. .мирунщего триггера 27; формирователь Импульсы, прошедшие через элементы счетных импульсов 28, состоящий из 40 32, 33 объединяются элементом ИЛ% 34 триггера 29 и двух дифференцирующих, и постуйают на счетчик 35. Фазометр цепей 30 и 31, элементы совМдений : имеет возможность фазовых измерений

32 и 33 "элемент Я)1И 34; счетчик 35. . при нейРеРывных входных сигналах. В устройотво работает след им об- этбм сЛУчае число, записанное в счет- .РаэбМ ° -, . . . . 45 чик 35, будет пропорционально фазовоВходные сигналы Х 1 = ймйульсййй, . б сдвигу

X2 - непрерывный (Опорный канал) уси- . ливаются и ограничиваются усилителя- : N-- 1 f, — =К вЂ” 1 (1) иэм о ми-ограничителями 1, 2, после чего, . поступают на формирователи 3-6, кото-Б) где Т„ щ — время измерения, ;рые вйрабатЫвают ймпулЬсМ в моменты 1 - частота задающего генерато перехода исследуемых напряжекйй че- : . Ра 23, рез нуль как в положительную, так и . ь - фазовый интервал времени, в отрицательную сторону. Сформирован- 7 - период -входного сигнала, ными импульсами переыпочак тся" тригге- К - коэффициент деления делитеРы 7ф 8у фоРЙИРУющйе фаэовйе иитерва- . ля 26, лы, которые поступают на элемейФы : При работе фазометра в импульсном совпадений 9, 10,:::. .: "-: ""-*" "- """".. режиме длительности импульсов с выхоИмпульсный сигнал Х 1 поступает на дов т риггеров 16 и 21 равны между соформирователь строб-импульсов 1 1, на бой для конкретного импульса входнога выходе которого формируется строб-им сигнала и кратны его периоду, но не пульс, назначение которого состоит s обязательно равны паре импульсов для том„ чтобы исключить искажения импуль- :последующего импульсного сигнала, что сного сйгнала в начале и в конце им- . определяется способом формирования йульса, вызванные переходныйМ йрoцeс+ — строб-импульса, местоположением его сами B реальных цепях, и тем .самйм 68 .фронтов.

Б

Время измерения в импульсном реж ме работы Фазометра будет определят ся временем, в течение которого на вход делителя 26, с коэффициентом д ления К поступит к импульсов

m и;К, (2) 6

661404 где n-. — число периодов, попавших в измерение при i-м импульсе входного сигнала, m — число импульсов входного сигнала, попавших в измерение. За это .же самое время в счетчике 35 записывается число

N=(1 K n.. (3) . о (1

Из выражений (2) и (3) получим

И=К вЂ” у

Т что совпадает с выражением (1), ВрЕмя измерЕНия в имПульсном рЕжи-ме будет равно (4) где T1 - период повторения импульсов входного сигнала;

В случае, когда n = n из вйражений (2) и (4) получаем 1аким образом, введение новых зле ментов, разрешающих квантование фазовых интервалов, и постуйлеяйе счетных имйульсов на вход делителя, : формирующего время измерения,-лишь в течение времени, кратного периоду синусоидального входного сигнала, позволяет производить индикацию измеряемого сдвига фаз s градусах и для им- : пульсного сигнала.

)(), т, е ° е. — У

us и.(» ивам Г о О j

I где t — время измерения при непрегде рывных сигналах. и- по одному из входов с формирователями ь- импульсов первого канала, а по другому — с указанными формирователями друе- гого канала, два элемента совпадений, соединенные через элемент ИЛИ со счетчиком, формирователь счетных нмпуль5 сов, включающий триггер, соединенный через дифференцирующие цепи с первыми входами вышеназванных элементов совпадений, блйк ограничения измерительного времени, содержащий задающий генератор, подключенный к третьему элементу совпадений, и последователь но соединенные делитель частоты и фор мирующий триггер, связанный через указанный элемент совпадений с триггером Формирователя счетных импульсов,, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, в него введены три дополнительных элемента совпадений, форми.рователь строб-импульсов, два преобра зователя, каждый из которых состоит из.последовательно соединенных эле- ментов совпадений и триггера, и инвертора и второго элемента совпадений, причем формирователь строб-импульсов своим входом связан, с входным зажимом первого канала, а выходом — с инвертором и первым входом элемента совпадений первого преобразователя, при этом, вторые входы элементов совпаде- . ний обойх преобразоватеЛей объединены и подключены к выходам формирователей второго канала, выходы триггеров указанных преобразователей соединены с первйми входами первых двух дополМ нителъных элементов совпадений, вто" рые входы которых связаны с выходами управляемых триггеров, а выходы - e вторыми входами первого и второго элементов совпадений, третий дополнитель40 ный элемент совпадений соединен первым входом е выходом триггера второго преобразователя, вторым - с выходом третьего элемейта совпадений, а выходом - с делителем частоты, при

46 этом выход триггера первого преобра зователя подключен также к первому входу элемента совпадений и инвертора второго преобразователя.

Формула. изобретения

Двухполупериодный цифровой фаэо- метр с постоянным измерительным временем, содержащий два идентичных кайа» ла, каждый из которых состоит йэ усилителя-ограничителя, соещаненного двумя своими выходами с формирователями импульсов, общие для обоих кайалов управляемые триггеры, связанныв

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Агралович Б. Л. Построение кваэиоптимальиых одноканальных импульсных фазоиЖлерителей, сб. Тонкие магнитные пленки, радиотехника, вычислительная техйика, Красноярск, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 447640, кл. Cj 01 Я 25/ОО, 1973.

661404

Составитель A. Старостина

Ре акто М. Т имова Тех М Пет о

Ко екто В Синицкая

Закаэ 2439/43 Тираж 1089

ЦНИИПИ.Государственного комитета СССР по делам,иэобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра скан йаб

Подписное

4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул„ Проектная, 4