Цифровой автокомпенсационный фазометр

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Весн

<и 901937

5/08.317.

8.8) (72} Авторы изобретения

В.П. Бабак, Н.И. Бовкун и А.П. Трохимец

Конструкторское бюро "Шторм" при Киевском ордена Ленина политехническом институте им. 0-летия Великой Октябрьской социалист революций (73) Заявитель, (54) ЦИфРОВОй АВТОКОИПЕКСАЦИОНЙЫЙ ФАЗОИЕТР

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть ис-. пользовано для измерения фазовых соотношений в радиоэлектронной аппаратуре.

По основному авт.св. 11 808967 известен цифровой автокомпенсационный фазометр, содержащий формирователь импульсов, индикатор нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик импульсов и элемент ИЛИ в каждом канале, а также элемент совпадений и им" пульсный генератор, выход которого связан со входами двух пересчетных схем, регистр памяти, входы которого соединены с выходами. одной из пересчетных схем, а выходы подключены ко входам цифрового отсчетного устройства; при этом входы индикаторов нулевого фазового сдвига связаны с выходами формирователей импульсов и пересчетных схем, а выход " с входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с управляющими

2 входами пересчетных схем и входами элементов ИЛИ, выходы которых связа,ны с установочными входами реверсив" ных счетчиков и двумя входами элемента совпадений, третий вход которого связан с аыхрдом заполнения одной из пересчетных схем, а выход элемента совладений соединен с управлввмии вмоасм рвгистра иамвти fl j.

Недостатком этого фазометра является низкое быстродействие.

Цель изобретения - поваюение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, 1 .что в цифровой автокомпенсационный фазометр, содержащий формирователь импульсов, индикатор нулевого фазового сдвига, реверсивный счетчик и элемент ИЛИ в каждом канале, а также элемент совпадения и импульсный генератор, выход которого связан со входами двух пересчетных схем, ре" гистр памяти, входы которого соединены с выходами одной из пересчетных

90193 схем, а выходы подключены ко входам цифрового отсчетного устройства, при этом входы индикаторов нулевого фазового сдвига связаны с выходами формирователей импульсов и пересчетных схем, а выходы — с входами реверсивных счетчиков, выходы которых соединены с управляющими входами пересчетных схем и входами элементов ИЛИ, выходы которых связаны с установоч" 19 ными входами реверсивных счетчиков и двумя входами элемента совпадений, третий вход которого связан с выходом заполнения одной из пересчетных схем, а выход элемента совпадений соединен с управляющим входом регистра памяти, введены первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, одновибратор, счетчик им" пульсов и блок сравнения кодов, причем первый вход первого триггера подключен к третьему входу фазометра,а выход — к первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов первого канала, а выход - ко второму входу первого триггера и первому входу второго триггера,второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов второго канала,а выход - к первым входам одновибратора и второго элемента И, прио чем второй вход последнего подключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, выходы которого поразрядно подключены к первым входам блока срав- нения кодов, вторые входы которого подключены поразрядно к выходам первой пересчетной схемы, а выход к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, а выход - к вторым входам одновибратора, счетчика импульсов и второй пересчетной схемы.

На чертеже приведена блок-схема фазометра.

Схема содержит формирователи 1 и

2 импульсов, входы которых являются входами исследуемых сигналов фазомет- з ра, а выходы связаны со входами индикаторов 3 и 4 нулевого фазового сдвига, причем выход формирователя 1 импульсов связан с одним из входов элемента И 5, второй вход которого И связан с выходом триггера 6, вход установки в единицу которого является входом фазометра, на который

7 4 подается сигнал "Начало измерения", а выход элемента И 5 соединен со входом установки в нуль триггера 6 и входом установки в единицу триггера 7, вход установки в нуль которого связан с выходом формирователя 2 импульсов, а выход триггера 6 соединен с одним из входов одновибратора 8 и элемента И 9, второй вход которого. связан с выходом генератора

10 импульсов, а выход связан со входом счетчика 11 импульсов, выходы которого поразрядно подключены к одним из входов блока 12 сравнения кодов, другие входы которого соединены поразрядно с выходами пересчетной схемы 13, при этом выход блока

12 сравнения кодов связан с одним из выходов элемента И 14, второй вход которого связан с выходом одновибратора 8, а выход элемента И 14 соединен со входами установки в нуль счетчика 11 импульсов, одновибратора 8 и пересчетной схемы 15, при этом вторые входы индикаторов 3 и 4 нулейого фазового сдвига соединены с выходами пересчетных схем 13 и 15, входы которых связаны с выходом генератора

10 импульсов, а выходы индикаторов 3 и 4 нулевого фазового сдвига соединены с соответствующими двумя входами реверсивных счетчиков 16 и 17 импульсов выходы которых связаны с управляющими входами пересчетных схем 13 и 15 и через элементы ИЛИ 18 и 19с установочными входами реверсивных счетчиков 16 и 17 и двумя входами элемента 20 совпадений, третий вход которого связан с выходом заполнения пересчетной схемы 15,;а выход weмента 20 совпадений соединен с управляющим входом регистра 21 памяти, входы которого связаны с выходами пересчетной схемы 13, а выходы регистра 21 памяти соединены со входами цифрового отсчетного устройства

22.

Входные напряжения, фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на входы формирователей

1 и 2, формирующих короткие импульсы в моменты, например, положительных переходов через нулевые значения исследуемых сигналов. Выходные импульсы формирователей 1 и 2 поступает на первые индикаторные 3 и 4 нулевого фазового сдвига, на вторые входы которых подаются выходные напряжения автоматических дискретных

5 901937 фазовращателей, представляющих со- ется короткий положительный импульс ой кольцевые пересчетные схемы 13 длительность которого меньше перно" фф ц ересчета этих да следования импульсов с генератора схем выбирается равным 360 10 И, 10, который устанавливает в нуль где и - число из я а ряда 0,1,2,j,...,в s счетчик i 1 импульсов, одновибратор зависимости от требуемой дискретнос- 8 и пересчетную схему 15. Таким об" ти изменения компенсирующих сдвигов. разом, в момент установки пересчет"

Так, при необходимости получения ной схемы 15 в нулевое положение код состояний пересчетной схемы 13

t фициент пересчета равен 36000). 16 примернсг соответствует измеряемому

Измерение угла сдвига фаэ вход- фаэовому сдвигу между исследуемыми ных напряжений достигается путем его напряжениями, т.е. менее чем за два уравновешивания компенсирующим сдви- периода входных сигналов осуществлягом между выходными напряжениями пе- ется грубое уравновешивание измеряег Фв ресчетных схем. Фаэовыи сдвиг выход- IS мого фазового сдвига компенсирующим. ных напряжений пересчетных схем 13 Дальнейшее более точное уравновешии 15„ осуществляющих деление частоты ванне происходит следующим образом. импульсного генератора 10, может быть . Импульсы с выхода индикаторов 3 установлен в пределах О - 360 C дис- и 4 нулевого фазового сдвига в зао

-И кретностью 10 градусов изменением 20 висимости от временного положения временного положения момента запол- приходящих на их входы импульсов нения одной пересчетной схемы по от- поступают на входы сложения или ношению к другой. Уравновешивание вычитания реверсивных счетчиков 16 происходит следующим образом. и 17 импульсов, где происходит наПо команде "Начало измерения" ко- 25 копление кода нарастающим или убываюроткий положительный импульс посту-. щим итогом соответственно. Емкость пает на вход установки в единицу счетчиков выбирается равной 2N,.притриггера 6 и на его выходе возникает чем исходное значение кода соответположительный потенциал, соответству- ствует М. 11ри суммарном приращении ющий уровню логической единицы, и по- 30 кода счетчиков Й или -Й, что соотступает на вход элемента И 5. С вы- ветствует результирующему коду 2й хода формирователя 1 импульсов корот- . или О, на выходных шинах реверсивных кий положительный импульс первого ис- счетчиков 16 и 17 импульсов формиследуемого сигнала проходит через руются импульсы, используемые для упэлемент И 5 и устанавливает триггер ss равления пересчетными схемами 13 и . 6 в нулевое положение, а триггер 7 15. При достижении в реверсивном в положение "единица".Очередной им- счетчике импульсов результирующего пульс второго исследуемого сигнала с кода 2N производится подача на вход выхода формирователя 2 импульсов пересчетной схемы дополнительного им; устанавливает триггер 7 в нулевое в пульса, не совпадающего во времени положение, т.е. на выходе триггера с импульсами генератора 10, а при до7 формируется временной интервал, в стижении результирующего кода О протечение которого импульсы с выхода изводится запрет прохождения импульгенератора 10 поступают на вход счет- са с генератора 10. Эти же импульсы чика 11 импульсов. Таким образом, через элемент ИЛИ 18 и 19 устанавличисло, записанное в счетчике 11 им- вают начальный код реверсивных счетпульсов примерно соответствует фа- чиков 16 и 17, после чего цикл назовому сдвигу между исследуемыми сиг- копления повторяется. При равенстве налами. Задним фронтом импульса с нулю среднего значения фазового сдвитриггера 7 запускается одновибратор га между сигналами с выходов форми8, на выходе которого появляется рователей 1 и 2 импульсов и переположительный импульс, длительностью счетных схем 13 и 15 выходные импульболее периода исследуемых сигналов.- сы индикаторов 3 и 4 нулевого фазовоВ блоке сравнения кодов производится го сдвига равновероятно проходят на сравнение числа записанного в счет- суммирующий и вычитающий входы реИ чике 11 импульсов, и текущего, значе- версивных счетчиков 16 и 17, в ренил кода в пересчетной схеме 13. В зультате чего. импульсы на их выхомомент равенства указанных чисел на дах отсутствуют. Зто соответствует выходе блока сравнения кодов появля- достижению компенсации. Результирую7 90 щий код, соответствующий измеряемому фазовому сдвигу, считывается в одной из пересчетных схем, например, 13, при полном-заполнении другой. Индикатором заполнения второй пересчетной схемы, например, 15 служит элемент 20 совпадений. При достижении компенсации (импульсы на выходах элементов ИЛИ 18 и 19 отсутствуют, и при полном заполнении пересчетной схемы 15 на выходе элемента 20 совпадений появляется импульс, который подается на регистр 21 памяти, осуществляя, перепись кода, установленного положениями триггеров пересчетной схемы 13. Этот код дешифруется и регистрируется цифровым отсчетным устройством 22, показания которого соответствуют значению измеряемого фазового сдвига в градусах.

Формула изобретения

Цифровой автокомпенсационный фазометр по авт.св. Y 808967, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый, второй и третий элементы И, первый и второй триггеры, од1937 8 новибратор, счетчик импульсов и блок сравнения кодов, причем первый вход первого триггера подключен к третьему входу фазометра, а выход - к первоу му входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов первого канала, а выход - ко второму входу первого триггера и первому входу второго триг1Э гера, второй вход которого подключен к выходу формирователя импульсов второго канала, а выход - к первым входам одновибратора и второго элемента

И, причем второй вход последнего под1% ключен к выходу генератора импульсов, а выход - ко входу счетчика импульсов, выходы которого поразрядно к первым входам блока сравнения кодов, вторые входы которого подключены поразрядно

2р к выходам первой пересчетной схемы, а выход - к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу одновибратора, а выход - ко вторым входам одновибратора, И счетчика импульсов и второй пересчетной схемы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР зе Р 808967.. кл. G 01 R 25/08, 30.10.79.

90>937

Ф

Составитель И. Катанова

Техред T.Ôà òà Корректор О. Билак

Редактор Е. llano

Тираж 738 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ l2373/55

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