Двухканальный фазовый компаратор

 

ОП ИСАНИЕ

И ЗОВРЕТЕ Н ИЯ„

Союз Советскик

Социапистическик

Респубпик ()892345

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву(22)Заявлено 25.04.80 (2l) 2914123/18 21 (5! )М. Кд. с присоединением заявки ¹G 01 R 25/00 Ъеударствееый комитет

СССР

40 делам изобретений и етерытнй (23) ПриоритетОпубликовано 2Э.12.81 ° Бюллетень № 47

Дата опублйковаиия описания 23.12.81 (53) УДК 531.713 (088.8) (72) Авторы изобретения

А.С.Глинченко, В.С.Чепурных и И.К. мых,Г; г;

Красноярский политехнический институ --(73) Заявитель (Q4) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для построения двухканальных компараторов фазы.

Известен двухканальный фазовый компаратор, содержащий в каждом канале преобразователь фазового сдвиra в постоянное напряжение, выходы которого подключены к резистивному блоку сравнения, соединенному с высо10 кочувствительным стрелочным индикатором (1).

Однако известное устройство имеет низкую точность.

Наиболее близким по,технической

1$ сущности к предлагаемому изобретению . является двухканальный фазовый компаратор, содержащий в каждом из icaналов преобразователь сдвига фаз в . интервалы времени, содержащий два формирователя, усилители-ограничители, дифференцирующий элемент и триггер, последовательно соединенные логический элемент И с подключенным к нему генератором импульсов и формирователь кодов, блок сравнения кодов, общий для обоих каналов и соединенный с обоими формирователями кодов, и с подключенным к нему цифровым вычи слителем(23.

Основным недостатком известного устройства является необходимость перестройки частот генератора импульсов при изменении частоты сигнала, вытекающая иэ условия Мт = fa T =Ф Т, что ограничивает его частотный диапазон и.затрудняет автоматизацию измерения, а также приводит к дополнительной погрешности за счет нестабильности и неточной установки частот генераторов импульсов.

Необходимость перестройки генераторов при f < $0g = f y отсутствует в режиме усреднения за постоянное измерительное время t > При этом код

NT =- емЬм 10 приближенно равен су маро ному коду периодов сигналов п„,Т Го,. qTq1 q

92345 4

1О

15 з 8

rye n«- (1„5„/Т3- целая часть отно,э„,/Т.

Если нижняя граничная частота сигнала удовлетворяет условию Fð (100500)/ мв,то коды N„,È, N< практичес г ки не зависят от частоты сигналов и дополнительная погрешность за счет некратности времени измерения и периода сигнала будет достаточно мала.

С ростом частоты она быстро уменьшается до нуля. Однако в этом случае ,известный фазовый компаратор оказывается функционально избыточным, в частности, компарирование сдвига фаз мсикет быть выполнено без таких сложных и дорогостоящих устройств, как блок сравнения кодов и цифровой вычислитель.

Цель изобретения — повышение надежности работы двухканального фазового кампаратора.

Поставленная цель достигается тем, что в двухканальный фазовый компаратор, содержащий два преобразователя . сдвига фаз в интервале времени, последовательно соединенные генератор импульсов, и блок квантования, соединенный с выходом первого преобразователя сдвига фаэ в интервалы времени, вход опорного канала которого подключен к источнику опорного сигнала, а вход измерительного кана" ла - к источнику измерительного сигнала, введены времязадающий блок, . счетчик импульсов и соединенный с, ними блок управления, при этом счетчик импульсов соединен с выходом блока квантования, первый вход времяэадающего блока соединен с генератором импульсов,.второй - с выходом блока управления, а выход - со входом блока квантования, соединенным с выходом второго :преобразователя сдвига фаз в интервалы времени, вход опорного канала. которого подключен к источнику измерительного сигнала, а вход измерительного канала - к источнику опорного сигнала.

На чертеже приведена структурная схема двухканального фазового компаратора.

Устройство содержит прербразователи 1 и 2 сдвига фаэ в интервалы времени, подключенные выходами к блоку 3 квантования, соединенные с блоком 3 квантования и между собой, генератор 4 импульсов и времязадающий блок 5, счетчик 6 импульсов, соеди-. ненный с блоком 3 квантования и блоком 7 управления, соединенным также с времяэадающим блоком 5.

Устройство работает следующим образом„

На входы первого преобразователя

1 сдвига фаэ в интервалы времени поступают два сигнала с частотой F u заданным сдвигом фаэ М„, на входы

1 второго преобразователя 2 сдвига фаз в интервалы времени поступают сигналы частотой F и фазовым сдвигом 9, который нужно сравнить с заданным, С помощью. первого преобразователя сдвига фаз в интервалы времени формируются временные фаэовые интервалы, пропорциональные сдвигу фаз М .

В отличие от первого преобразователя 1 вход опорного канала второго

;преобразователя 2 сдвига фаз в интервалы времени подключен к источнику измерительного сигнала, а вход иэмеритального канала - к источнику опорного сигнала„ В результате на выходе преобразователя 2 формируются временные (фазовые) интервалы, пропорциональные разности (360-М ), Сформированные фазовые интервалы поступают на блок 3 квантования, где . заполняются импульсами частоты fr=1/t

0 от генератора 4 импульсов и образующие пачки импульсов поступают на вход счетчика 6 импульсов. Так как фаэовые интервалы с преобразователей и 2 могут в блоке 3 квантования

35 перекрываться во времени осуществ«

1 ляется временное разделение соответствующих пачек импульсов, обеспечивающее их раздельную регистрацию счетчиком 6 импульсов.

Времязадающий блок g, реализуемый на основе делителя частоты, формирует вре я измерения и к Р .10

Зь бираемое из условия непосредственного отсчета результата измерения в граду45 сах фазы (Р - соответствует количеству фазовых интервалов за период сигнала). За это время измерения с блока

3 квантования на счетчик 6 импульсов поступит число импульсов Nq 9„10", 5О и = (360- Y ) -10 а результирующий выходной код счетчика 6 импульсов равен Nq Nq4 Nq = (360 4 -Yg) ° 10".

После исключения слагаемого 360 вследствие переполнения счетчика 6 импуль55 сов, этот код равен разности сравниваемого и заданного фазовых сдвигов первого и второго преобразователей

1 и 2.

892345

Формула изобретения

Составитель Н. Агеева

Редактор Н.Пушненкова Техред С. Мигунова

Заказ 11244/67 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор Е. Рошко филиал ППП "Патент",r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Блок 7 управления синхронизирует работу всех блоков устройства, и в частности, осуществляет его ручной или автоматический запуск, сброс счетчика 6 импульсов после завершения S ци кла измерения, под готовку времязадающе го блока 5 .

Все блоки прибора реализуются на основе типовых интегральных микросхем.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет существенно повысить надежность работы двухканального фазового компаратора без снижения его точности при работе в диа- п*зоне частот от десятков герц до единиц мегагерц.

Двухканальный фазовый компаратор, содержащий два преобразователя сдвига фаз в интервалы времени, последовательно соединенные генератор импуль- сов и блок квантования, соединенный с выходом первого преобразователя сдвига фаэ в интервалы времени, вход опорного канала которого подключен к источнику опорного сигнала, а вход измерительного канала - к источнику измерительного сигнала, о т л ич а ю шийся . тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введены времязадающий блок, счетчик импульсов и соединенный с ним блок управления, при этом счетчик импульсов соединен с выходом блока квантования, первый вход времязадающего блока соединен с генератором импульсов, второй - с выходом блока управления, а выход со входом блока квантования, соединенным с выходом второго преобразователя сдвига фаз в интервалы времени, вход опорного канала которого подключен к источнику измерительного сигнала, а вход измерительного канала - к источнику опорного сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР и 256863, кл, G 01 R 25/00,1969.

2. Авторское свидетельство СССР 11 675372, кл, G 01 R 25/00, 1969

:,(прототип) .