Цифровой фазометр с постояннымизмерительным bpemehem

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 824073

Союз Советски к

Социапистичесиик

Респубпии (61) дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 28. 05. 76 (21) 2364)99/) 8-2) (53)M. Кл.

G 0) R 25/08 с присоединением заявки М—

Веудврстамивй кемктет

CCCP ав ааавм азебрвтвккй и вткрмтвй (28) Приоритет—

Опубликовано 23.04 8) ° Бюллетень Лт )5

РЦ УДК 62).317, ° 373{088.8) Лата опубликования описания 25 04 8) N. К. Чмых, А. С. Глинченко и С. В. епурных - -- - к.. „ :3 —: .:.::,-,,;:1

Ъ, (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Красноярский политехнический институт

{54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР С ПОСТОЯННЬ)М ИЗМЕРИТЕЛЬНЬК

ВРЕМЕНЕМ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике, а именно к фазовым измерениям и может быть исполью зовано для повышения быстродействия и точности цифровых фазометров при измерениях в широком диапазоне часS тот.

Известен фазометр с времяимпульсным преобразованием, время измерения которого равно периоду измеряемого сигнала и содеркащий формирующие устройства, управляемые триггеры, генератор квантующих иьа ульсов, элементы совпадения и счетчик импульсов Pl)Недостатком фазометра с измерением за период исследуемого процесса является увеличение погрешности дискретного преобразования (погрешности квантования) на высоких частотах.

Известен также фазометр, в котором время измерения равно определен" ному заранее заданному количеству периодов входного сигнала. Этот фазометр содержит преобразователь фаза2 интервал времени, счетчик, элементы совпадения, генератор частоты, триггер, схему выделения заднего фронта, переключатель и две пересчетнЫе схемы, одна из которых представляет собой счетчик периодов, позволяющий автоматически прекратить измерение после прохождения заранее заданного количества периодов входного сигнала.

Данный фазометр работает в большем частотном диапазоне,.чем фазометры с измерением эа период j2), Недостатком фазометра является увеличение времени измерения на низких частотах или необходимость производить переключения коэффициентов деления пересчетных схем при изменении частоты сигнала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фазометр с постоянным измерительным временем, содержащий первый и второй формирователи, управляющий триггер, элементы совпадения, генератор счет-, 824073 ных импульсов, регистрирующий и вре.мязадающий счетчики (время измерения постоянно), формируется времязадающим счетчиком и определяется моментом его переполнения импульсами генератора счетных импульсов. Отсчет фазы в таких фазометрах осуществляется непосредственно по индикатору и не зависит от частоты исследуемого сигнала $3)

Недостатком известного фазометра с постоянным измерительным временем является погрешность дискретного преобразователя, обусловленная некратностью времени измерения и периода сигнала. Зта погрешность проявляется на низких частотах. Для ее уменьшения в данном.фазометре требуется су- щественное увеличение времени измерения..

Цель изобретения — повышение быстродействия и точности измерения в широком диапазоне частот.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазометр с постоянным zs измерительным временем, содержащий первый и второй формирователи импуль" сов, выходы которых связаны со входами управляющего триггера, выход,управляющего триггера через последовательно соединенные первый элемент совпадения и регистрирующий счетчик подключен к первому входу арифметического блока, генератор счетных импульсов, выход которого через второй элемент совпадения и времязадающий счетчик подключен ко второму входу арифметического блока, выход второго элемента совпадения подключен ко входу первого элемента совпадения дополнительно введены два элемента совпадения и два триггера, первые входы дополнительных элементов сов- . падения соединены между собой, прямой и инверсный выходы первого до45 полнительного триггера подключены ко вторым входам второго н первого до-. полнительных элементов совпадений, выход первого дополнительного элемента совпадения подключен к первому входу второго дополнительного триггера, к единичному входу которого подключен выход второго дополнительного элемента совпадения, вход первого дополнительного элемента совпадения соединен с выходом второго формирователя импульсов, выход второго дополнительного триггера подключен ко второму входу второго элемента совпаде4 ния, а выход времязадающего счетчика соединен со входом первого дополнительного триггера.

На чертеже изображена структурная схема фазометра.

Фазометр содержит первый и второй формирователи 1 и 2 импульсов, управляющий триггер 3, второй и первый элементы 4 и 5 совпадения, генератор 6 счетных импульсов, регистрирующий счетчик 7, устройство 8 управления, включакицее в свой состав, первый и второй дополнительные триггеры 9 и 10, первый и второй дополнительные элементы 11 и 12 совпадения времязадающий счетчик 13,: арифметический блок 14 °

Работает фазометр следующим образом.

Исследуемые сигналы подаются на вход первого и второго формирователей импульсов 1 и 2. Формирователи преобразуют входные последовательности в серию остроконечных импульсов, привязанных к периоду следования исследуемых сигналов. Управляющий триггер 3 с раздельным запуском формирует импульсы длительностью Ф1„ пропорциональной разности фаэ исследуемых сигналов. В момент времени, когда второй элемент совпадения 4 открыт, в первом элементе совпадения 5 происходит заполнение укаэанных импульсов импульсами высокой частоты

f генератора б счетных импульсов.

Полученные таким образом пачки импульсов поступают на регистрирующий счетчик 7, который подсчитывает число импульсов, поступивших на его вход за некоторое измерительное время. Им-. пульс времени измерения формируется устройством 8 управления н подается на второй вход второго элемента совпадения 4. В начальный момент времени, до прихода внешнего импульса запуска фаэометра на клемму "Пуск", первый и второй дополнительные триггеры 9 и 10 находятся в нулевом состоянии.. С приходом сигнала "Пуск" первый дополнительный триггер 9 перебрасывается в единичное состояние, закрывая тем самым первый дополнительный элемент ll совпадения и открывая второй -дополнительный элемент

12 совпадения, через который синхроимпульсы второго формирователя 2 поступают на единичный вход второго дополнительного триггера 10. Первый импульс синхронизации, следующий пос5 824073 б ле описанных переключений„переводит первый и второй формирователи имвторой дополнительный триггер 10 в,пульсов, выходы которых связаны со единичное состояние, формируя таким входами управляющего триггера, выход образом начало измерения. По достиже- управляющего триггера через послении некоторого времени, определяемого g довательно соединенные первый элеэаполнением времязадающего счетчика мент совпадения и регистрирующий !

3, с него на первый дополнительный счетчик подключен к первому входу триггер 9 поступает импульс сброса. арифметического блока, генератор счетПервый дополнительный триггер 9 пе- ных импульсов, выход которого через ребрасывается в исходное состояние, !9 второй элемент совпадения и времязадазакрывая второй дополнительный эле- ующий счетчик подключен.ко второму мент 12 совпадения и открывая первый входу арифметического блока, выход дополнительный элемент ll совпадения, второго элемента совпадения подключен через который импульсы синхронизации .ко входу первого элемента совпадения, поступают на сброс второго дополни- 1 отличающийся тем, что, тельного триггера 10. Переброс вто- с целью повышения быстродействия и рого дополнительного триггера в нуле- точности измерения в широком диапа. soe состояние завершает процесс из- зоне частот, в него дополнительно ввемерения. Формируемое таким образом реиа два элемента совпадения и два время измерения кратно периоду ис- - а триггера, первые входы доподнительу.ледуемого сигнала и определяется.по ных элементов совпадения соединены величине времязадающим счетчиком. Be- между собой, прямой и инверсный выличина времени измерения практически ходы первого дополнительного тригпостоянна во всем диапазоне рабочих гера подключены ко вторым входам вточастот и меняется .пишь в пределах рого и первого дополнительных элепериода Т исследуемого сигнала. По ментов совпадения, выход первого доокончании измерительного времени в полнительного элемента совпадения регистрирующем счетчике 7 содержится подключен к первому входу второго код соответствующий М = и й1 К, У Ч дополнительного триггера, к единичгде n - число периодов исследуемого ному входу которого подключен выход второго дополнительного элемента совчике )3 код !! п e "! f падениЯ, вход пеРвого дополнительносоответствукщий времени.измерейия.

ro элемента совпадения соединен с выдалее коды обоих счетчиков поступают ходом второго формирователя импульиа арифметически ок, про ф и бл 14 щ — „,оизводя- сов, выход второго дополнительного щий опер цию 360 -Ий . е в - и ри ера под ен ко второ у входу ляющий !скомое значение разности фаз. второго элемента совпадения, а выход

Предлагаемый фазометр позволяет времязадающего счетчика соединен со производить автоматизированные изме-, входом первого дополнительного тригрения разности фаз сигналов в широ- гера

40 ком диапазоне частот. от инфравщзких Источники инфор ации, м до десятков мегагерц. Простота реали- принятые во внимание при экспертизе зации фазометра определяется исполь- 1 ° .Смирнов П.T. Цифровые фазометзованием современной микроэлемеитной ры 11 > Энергия, 974, с. б — фметических блоков 2. Авторское свидетельство СССР

Формула изобретения В 2!6841, кл. G Ol В 25/00, 1968.

Цифровой фаэометр с постоянюам 3. Авторское свидетельство СССР измерительным временем, содержащий Ó 123617, кл. 6 01 R 25/00, 1963.

824073

Составитель Л. Плетнева

Техред М.Голинка Корректор Е. Рошко

Редактор Н.Рогулич

Эаказ 2101 65

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий—

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

Ф1 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4