Цифровой фазометр

 

ОПИСАпИЕ

ИЗОБРЕТЕйИЯ

Свез Сееетскнк

Социалистических

Реснублик

«ii705371 Ф мад фФ

Д "1 е

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 0405.77 (21) 2485057/18-21 (51)М. Кл.2

G 01 R 25/08 с присоединением заявки Нов (23) Государственный кои итет

СССР ио дмаи изобретений и открытий

ПриоритетОпубликовано 25.1279. Бюллетень N9 47 (5Ç) УДК 621.317. .373(088.8) Дата опубликования описания 271279

{72) Автор: изобретения

Н. П. Сухоставцев

{71) Заявитель

Ъ (54) ЦИФРОВОЙ ФАЭОИЕТР

Изобретение относится к области электрорадиоизмерительной техники и может быть использовано при создании быстродействующих фазометров.

Известен цифровой фазометр, содержащий блок управления, Формирователи, время-импульсный преобразователь, генератор тактовой частоты, двоичный счетчик импульсов .Фазового сдвига, двоичный счетчик импульсов периода, общий двоичный счетчик импульсов, два блока совпадения, два элемента ИЛИ, регистрирующий счетчик импульсов, делитель на 36 "10 и элемент соВпадения (1), -Недостатком его является то, что он не,пригоден для измерения фазовых сдвигфв в случае непрерывного иэменения частоты входных сигналов.

Известен другой цифровой Фазометр, содержащий блок управления, формирователи, время-импульсный преобразователь, генератор тактовой частоты, счетчик импульсов Фазового сдвига, счетчик импульсов пернодар об щий счетчик импульсов, два блока совпадения, два элемента ИЛИ, регистрируайций счетчик импульсов, делитель . на 36 ° 10,элемент совпадений (2) .

Недостатком этого устройства является большая длительность переходного процесса при однократном измерении частоты входных сигналов и непригодность его для измерения Фазовых сдвигов в случа, если частоты входных сигналов изменяются непрерывно или дискретно с большей частотой.

Целью изобретения является ловышение быстродействия фазометра и расширение частотного диапазона.

Для этого в цифровой Фазометр, содержащий первый и второй формирователи, соединенные соответственно с

l входами время-импульсного преобразо- . вателя, выходы которого через счетчики импульсов сдвига Фаз и периода соединены c одними из.входов первого и второго блоков совпадений, вторые входя которых присоединейы к вы ходам общего счетчика,а выходы — к входам первого и второго элементов

ИЛИ,соединенных выходами соответственно с регистром счетчика импульсов и делителем частоты, генератор тактовой частоты„ элемент совладений и блок управления, подключенный к счетчикам импульсов сдвига Фаз и периода, к регистру счетчика импульсов, к элеЗО менту совпадений, делителю частоты

705371

25 ра тактовой частоты 17 и добавочного 30 устройство работает следующим об- .35 левое состояние.

Прямоугольные импульсы с выходом формирователей 1, 2. поступают на время-импульсный преобразователь 3, где в течение первого периода происходит" ..преобразование Фазового сдвига вход- ных сигналов и длительности периода; в последовательные двойчиые -коды, поступающие на счетчики импульсов фазового сдвига 5 и периода 6 соот- .ветственно. В резулЬтате в теЧЕНИЕ одного периода входной частоты в: счетчике 5 фиксируется число импульсов Нн, пропорциональное фазовому сдвигу входных сигналов fg, as счет- . чике 6 - число импульсов N пропорциональное периоду входной частоты. 55

Т

65 и время-импульсному преобразователю введены делитель с переменным коэф- фициентом деления, добавочный делитель частоты и добавочный элемент совпадений, причем генератор тактовой"частоты .соединен с одними из входов элемента совпадений, добавочного элемента совпадений через добавочный делитель и делителя с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен с выходом добавочного элемента совпадений, а выход — с третьим входом время-импульсного преобразоэателя, выкод элемейта совпадений соединен с входом общего счетчика;

Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.

Устройство состоит из первого и.

Ьторого формирователей 1, 2, времяимпульсного преобразователя 3, блок. управления 4, счетчика импульсов сдвига фаз 5, счетчика импульсов периода б, общего счетчика 7, первого и второго блоков совпадений 8, 9, первого и второго элементов ИЛИ

10, 11, делителя частоты 12, регистра счетчика импульсов 13, элемента совпадений 14, добавочного элемента совпадений 15, делителя с переменным коэффициентом деления 16, генератоделителя 18.

Коэффициент делителя 12 равен

3600, а коэффициент деления делителя 18 равен 1800. разом;:.

Перед началом измерения все счетчики фазоизмерителя импульсов с блока управления 4 устанавливаются в ну-1

Квантование временных интервалоз ч и Тв, пропорциональных фазовому сдвигу и периоду входной частоты, осуществляется:выходной частотой делителя с переменным коэффициентом деления (ДПКД) 16, поступающей иа время-импульсный йреобразователь 3.

Выходная частота ДКПД 16 остается неизменной в течение nepsoro nepuoда, когда осуществляется квантование . временных интервалов t+ и Тв .

В течение следующего (четного) периода импульсы тактовой частоты с выхода тактового генератора 17

5 поступают на вход общего двоичного счетчика 7 для считывания информации, занесенной в счетчики 5 б.

Импульсы N u N на входы счетчиков

5, 6 в это время не по тупают. Выходные уровни. триггеров 5,6 управляют потенциальными входами блоков совпадений 8, 9. Выходные сигналы триггеров общего двоичного счетчика

7 поступают на имцульСные входы блоков совпадений 8, 9. Эти сигналы формируются от спадоь импульсов соответствующих триггеров и распределяются вс времени так, что исключается возможность совпадения их при суммировании на элементах ИЛИ 10, 11.

С выхбда элемента ИЛИ ll импульсы йоступают на делитель 12 частоты на

3600, а с выхода элемента 10 — на регистр счетчика 13 импульсов.

За время, в течение которого на делитель 12 поступает 3600 импульсов на счетчик 13 импульссв поступает число импульсов,-пропорциональное фазовому сдвигу между входными сигналами. Импульс переполнения делителя, 12, поступающий на блок управления

4, прекращает прохождение импульсов .тактовой частоты на общий двоичный счетчик 7, и считывание инфсрмаций заканчивается. Счетчик 13 фиксирует, результат измерения фазового сдвига в градусах с точностью до десятых долей °

В то же время в течение первого полупериода четного периода входной частоты с вреМя-импульсного преобразсвателя 3 йоступает единичный lIQенциал на добавочный элемент совпаения 15. На управляющий вход ДПКД

16 начинают поступать выходные импульс сы делителя 18 частоты тактового генератора 17. Количество выходных иьаульсоВ делителя 18, поступивших . в течение полупериода на управляющий вход ДПКД 16, %им

NN>, О, TT®, „ показывает во сколько раз частота тактсвого генератора Епэ превышает в данный момант необходимую квантующую частоту f> 3600 f®> . В зависимости от количества имйульсов ИА" в момент их поступления устанавливаеуся необходимый коэффициент деле-, ния ДПКД 16 КА2, где В в зависю«. мости от величины N+.может принимать значение О, 1, 2, .3, 4.... При этом выходная частота ДПКД 16 fАщ, Ю кв с TO„HocisN до Октавы,. АпкА Ю

Процесс установления в устройстs= отсутствует. 11о окончании первого полупериода четного периода и вре705371

Формула изобретения

ЦИИИПИ Заказ 8021/48 1ираж 1073 Подписное

Филиал ППП .Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мени-задержки логических схем ДПКД

16 (20 - 50 нсек) его выходная ààñтата f»„ f„+ даже прн переключении частоты Р®„входных сигналов из одного крайнего значения частотного диапазона в другое, отношение которых

Р „/Р „„ может быть очень большим (более, чем 10 ), и фазометр продолЪ жает нормальна функционировать, На верхней рабочей частоте фазо- измерителя;ц =1, В=О и Е „„ =Еяи =

=3600 Р вх.

Коэффициент деления ДПКД 16 оста.ется неизменным во втором полуперио.де, а также в следующем нечетном периоде,- когда осуществляется кванто:. вание временных интервалов t > и Т „.

По окончании вычисления отношения

N /N и сброса всех счетчиков фазо-, .измерителя s 0 с началом следующего (нечетного) периода входной частоты. цикл измерения повторяется;

Настоящее устройство позволяет увеличить быстродействие фазометра и обеспечить его работоспособность

= -:при изменении частоты входных сиг-! налов в процессе измерения, в связи с чем значительно расширяется область применения фазометра и увеличивается производительность труда при измерительных работах.

Цифровой фаэометр, содержащий первый и второй формирователи, соединенные соответственна с входами время9мпульсного преобразователя, выходы которого через счетчики импульсов

: сдвига фаэ и периода соединены с одними из входов первого и второго блоков совпадений, вторые входы которых присоединены к выходам общего

5 счетчика, а выходы — к входам первого и второго элементов ИЛИ, соединенных выходами соответственна с регистром счетчика импульсов и делителем частоты, генератор тактовой частоты, (0 элемент совпадений и блок управления, подключенный к счетчикам импульсов сдвига фаз и периода, к регистру счетчика импульсов, к элементу совпадений, делителю частоты и времяимпульсному преобразователю, о т— л и ч а ю щ .и и с я тем, чта, с целью повышения быстродействия .и расшире. ния частотного диапазона, ан снабжен делителем с переменным коэффициентом деления, добавочным делителем часто-.ы и добавочным элементом совпадений, причем генератор тактовой частоты соединен с одними из входов элемента совпадений, добавочного: элемента совпадений через добавочный дели25 тель и делителя с переменным коэффициентом деления, второй вход которого соединен с выходом добавочного элемента совпадений, а выход — с третьим входом время-импульсного преаб30 раэователя, выход элемента совпадений соединен с входом общего счетчика.

Источники информации, принятые ва внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

35 Ф 296053, кл. С 01 R 25/00, 1971.

2. Смирнов П, Т. ЦиФровые фаэаметры Л., Энергия, 1974, с. 26-27.