Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие фазометра . Фазометр содержит входные формирователи 1 и 2, генератор 3 образцовой частоты, блоки 4 и 5 управления счетом, триггеры 6 и 7, блок 8 совпадения и счетчик 9 импульсов. Блоки 4 и 5 управления счетом аналогичны и содержат элемент 10 (15) совцадения, триггер-делитель 1

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19! (11) (5@4 G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР,(21) 3763969/24-21 (22) 04.07.84

{46) 23.02.86. Бюл. N 7 (72).M.Е.Буймов, Г.Ф.Утробин, С.Ф.Тюрин и С.В.Батов (53) 621.317.77(088.8) (зб) Авторское свидетельство СССР

Ф 231665, кл. G 01 R 25/00, 1960 .

Авторское свидетельство СССР

У 684452, кл. G 01 R 25/00, 1978. (34) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

{57) Изобретение относится к злект- . роизмерительной технике и позволяет повысить быстродействие фазометра. Фазометр содержит входные формирователи и 2, генератор 3 образцовой частоты, блоки 4 и 5 управления счетом, триггеры 6 и 7, блок !

8 совпадения и счетчик 9 импульсов. Блоки 4 и 5 управления счетом аналогичны и содержат элемент !О (15) совпадения, триггер-делитель 1! (16) частоты на два, счетчик 12 (17) импульсов, линию 13 (18) задержки и реверсивный счетчик 14 (19). Однократное измерение временного сдвига, равного сдвигу фаз между двумя колебаниями одной частоты, и непрерывное формирование управляющих сигналов, позволяют производить измерения с малым подготовительным временем. 1 з. и. ф-лы 2 ил..

1213432

Изобретение относится к области электроизмерительной техники.

: Цель изобретения — повышение быстродействия фазометра.

Указанная цель достигается за счет однократного измерения временного сдвига, равного сдвигу фаз между двумя колебаниями одной часто" ты и непрерывного формирования управляющих сигналов, позволяющих производить измерения с малым подготовительным временем.

На фиг.1 представлена структурная схема цифрового фазометра; на фиг.2 — временные циаграммы работы фазометра.

Цифровой фазометр включает пер— вый и второй входные формирователи

1 и 2, генератор 3 образцовой частоты„ первый и второй блоки 4 и 5 управления счетом, первый и второй управляющие триггеры 6 и 7, блок 8 совпадения, счетчик 9 импульсов, а входы установки в "0" триггера 6 и счетчика 9 соединены с шиной запуска фазометра.

При этом входы фазометра через формирователи 1 и 2 присоединены к логическим входам блоков 4 и 5 управленйя счетом, тактовые входы которых соединены с генератором 3 образцовой частоты. Выходы блоков управления счетом соединены соответственно с триггерами 6 и 7, инверсный выход триггера 6 соединен с вторым входом триггера 7, инверсный выход которого соединен с входом блока 8 совпадения, второй вход этого блока соединен с генератором 3, а третий входс прямым выходом триггера 6, второи вход триггера 6 и второй вход счетчика 9 соединены с шиной запуска фазометра, а счетный вход счетчика

9 соединен с выходом блока 8.

В состав первого блока 4 управления .счетом входят элемент:.<10 совпадения, триггер-делитель 11.частоты на два, счетчик 12 импульсов, линия 13 задержки, реверсивный счетчик 14, причем тактовый вход блока 4 управления счетом соединен с .одним из входов блока совпадения, а логичеекий вход соединен с входом линии 13 задержки, с входом разрешения установки начального значения реверсивного счетчика 14 и с вторым входом элемента 10 совпадения,,выход которого соединен с входом обратного счета реверсивного счетчика

14 и со счетным входом триггера-делителя 11 частоты на два, выход которого соединен со счетным входом счетчика 12 импульсов, вход установки в "0" которого подключен к выходу линии 13 задержки, а выходы со» единены поразрядно с входами установки начального значения реверсив" l0 ного счетчика 14, выход переполнения по обратному счету которого является выходом блока 4 управления счетом.

Второй блок 5 управления счетом

15 полностью аналогичен первому блоку

4 управления и в его состав вхот дят элемент 15 совпадения, триггерделитель 16 частоты на два, счетчик

17 импульсов, линия 18 задержки. и

20 реверсивный счетчик 19.

Цифровой фазометр работает следующим образом.

В исходном состоянии на шину запу-, ска фазометра, соединенную с входами >

25 установки в "0" триггера 6 и счетчика 9 подается единичный сигнал, по !

1 !1 которому устанавливаются в 0 триггер 6 и счетчик 9, причем единичный сигнал с инверсного выхода триггера

6 к входу установки в "0" устанавливает в нулевое состояние триггер

7. На входы входных формирователей

1 и 2 подаются измеряемые сигналы, (фиг,2а, 8) „

Входные формирователи 1 и 2 пре35 образуют входные сигналы в последовательность импульсов, причем положительному значению входных сигналов соответствуют единичные значения сиг Щ налов на выходах формирователей 1 и

2, а отрицательному значению входных сигналов-нулевое значение сигналов на выходах формирователей 1 и 2 (фиг. 2 в, 2) °

Сигнал с выхода входного формирователя 1 поступает на логический вход блока 4. управления счетом, а сигнал с выхода формирователя 2— на логический вход блоха 5 управле ния счетом, причем с выхода генератора 3 образцовой частоты импульсы с периодом следования Т (фиг.2д) поступают на тактовые входы блоков

4 и 5 управления счетом, и на один из входов элемента 10 совпадения, 55 ыа выходе которого в исходном со-. стоянии нулевой сигнал, так как на его второй вход подается нулевой сигнал с прямого выхода триггера 6.

1213432

Блок 4 управления счетом работает следующим образом.

При появлении на еro логическом входе единичного сигнала импульсы с периодом следования Т с выхода генератора 3, поступающие на тактовый вход блока 4 управления счетом, проходят на выход, элемента 10 совпадения и поступают на вход триггера-делителя. 11 частоты на два, с выхода. которого последовательность импульсов с периодом следования 2Т поступает на счетный вход счетчика 12. Счетчик 12 устанавливается в "0" нулевым сигналом и с приходом на логический вход блока

4 управления счетом единичного сигнала, который через некоторое л время «, вносимое линией 13 задержки, поступает на вход установки в

"0" счетчика 12, последний начинает счет. Величина времени задержки «ð а .Т, поэтому задержка не влияет на точность счета. В течение времени следования единичного сиг, нала на логическом входе блока 4 управления счетом счетчик 12 сосчитает количество импульсов, пропорциональное половине этого интервала, так как на его счетный вход импульсы поступают с периодом следования 2Т . При переходе сигнала на логическом входе формирователя

t1 I I I I I l

1 из 1 в 0 по отрицательному фронту этого сигнала, который поступает на вход разрешения установки начального значения реверсив ного счетчика 14, число, записанное в счетчике 12, переписывается в счетчик 14, а через время задержки счетчик 12 устанавливается в "0" по нулевому сигналу, поступившему на его вход установки в "0" через линию 13 задержки. По приходу следующего импульса на логический вход формирователя 1 счетчик 12 работает аналогично, а реверсивный счетчик !4 начинает обратный счет, так как на его. вход обратного счета начинают поступать импульсы с периодом следования Т с выхода элемено та И 10. Так как в счетчике 14 записано число, пропорциональное половине времени следования единичного сигнала на логическом входе формирователя 1, а обратный счет начинает- . ся по приходу следующего единичного сигнала и ведется импульсами с

1О

Ф

55 сов может поступить импульс с выхода генератора 3, счетчик 9:останется в нулевом состоянии, так как на его вход установки в "0" подается в исходном состоянии управляющий сигнал логической единицы .шины запуска фазометра. периодом Тд, реверсивный счетчик 14 достигает нулевого состояния в момент времени, соответствующий середине единичного сигнала на логическом входе блока 4 управления счетом, то есть в момент наибольшего значения сигнала, поступающего на входной формирователь 1. В этот момент на выходе переполнения по обратному счету реверсивного счетчика 14 появляется короткий управляющий импульс, по времени совпадающий с моментом достижения наибольшего значения сигнала на входе формирователя 1.

Таким образом, в установившемся режиме на выходе блока 4 управления счетом формируются короткие импульсы в каждый момент достижения измеряемым сигналом на входе формирователя 1 максимальной величины (фиг.2е).

Блок 5 управления счетом работает аналогично, и в установившемся режиме на его выходе формируются короткие импульсы в моменты достижения из ° меряемым сигналом на входе формирователя 2 максимального значения (фиг.2ж), причем промежуток времени между импульсами на выходах блоков 4 и 5 управления счетом соответствует фазовому сдвигу измеряемых сигналов, В исходном состоянии в моментьг по-. явления управляющих импульсов на выходах блоков 4 и 5 управления счетом на входы установки в 1 и входы установки в "0 управляющих триггеров

6 и 7 одновременно поступают логические единицы,что является запрещенной комбинацией входных сигналов для

RS-триггеров с прямым управлением, к типу:которых относятся первый и второй управляющие триггеры 6 и 7.

Однако сбоев в работе фазометра не происходит, так как если в результате переключений триггеров 6 и 7 на два входа блока 8 совпадения с их выходов поступят одновременно сигналы, соответствующие логическим единицам, в результате чего на счетный вход счетчика 9 импуль1213432

1, Цифровой фазометр, содержащий два входных формирователя, генера. Для измерения фазы на шину запуска фазометра подается нулевой сигнал (фиг.2 з), который поступает

11 11 н а входы установки в 0 триггера 6 и счетчика 9, после чего счетчик 9 готов к работе и о счетному входу, а триггер 6 — по в ходу установки в " 1 " . После подачи сигнала на н ачало измерения с приходом первого 0 импульса с вьгхода блока 4 управления счетом управляющий триггер 6 устанавливается в единичное состояние, при этом единичный сигнал с его прямого выхода поступает на один из !S входов блока 8 совпадения, а нулевой сигнал с инверсного выхода — на вход установки в "О" триггера 7.

В результате счетчик 9 на шнает подсчитывать число импульсов (фиг.2и), поступающих на его счетный вход с выхода генератора 3 через блок с1 совпадения, так как на два остальных его входа поданы единичные сигналы с прямого выхода 25 триггера 6 и инверсного выхода триггера 7, который остается в нулевом состоянии по окончании единичного сигнала Hà его входе установки в "011. При поступлении уп- 30 равляющего импульса с выхода блока

5 управления счетом на вход установки в "1" управляющего триггера 7 последний устанавливается в единичное состояние, и нулевой сигнал с

его инверсного выхода поступает на один из входов блока 8 совпадения, после чего счетчик 9 прекращает счет импульсов, при этом в счетчике

9 записывается число,пропорциональ- А0 ное временному интервалу между импульсами на вьгходах блоков 4 и 5 управления счетом,. то есть фазовому сдвигу между измеряемыми сигналами. В этом состоянии счетчик 9 находится до подачи на шину запуска фазометра единичного сигнала, который устанавливает триггеры G и 7и счетчик 9в нулевое .исходное состояние.

Формула изобретения тор опорной частоты, первый управляющий триггер, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два блока управления счетом, второй управляющий триггер, блок совпадения, счетчик импульсов, причем тактовые входы первого и второго блоков управления счетом соединены с выходом генератора опорной частоть1, логические входы подключены соответственно к выходам первого и второго входных формирователей, а выходы подсоединены соответственно к входам установки в "1" первого и второго управляющих триггеров, причем прямой выход первого управляющего триггера соецинен с одним из входов блока casпадения, а инверсный выход соединен с входом установки в "0" второго управляющего триггера, инверсный выход которого соединен с вторым входом блока совпадения, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, а третий вход подключен к выходу генератора опорной частоты.

2. Фазометр по п.1, о т л и ч аю шийся тем, что каждый из блоков управления счетом содержит элемент совпадения, триггер, счетчик импульсов, линию задержки, реверсивный счетчик, причем тактовый вход блока управления счетом является одним из входов элемента совпадения, а логический вход является входом линии задержки, входом разрешения установки начального значения реверсивного счетчика и в1орым входом элемента совпадения, выход которого соединен с входом обратного счета реверсивного счетчика и со счетным входом триггера, выход которого соединен со счетным входом счетчика им11 l l пульсов, вход установки в 0 которого подключен к выходу линии задержки, а выходы соединены поразрядно с входами установки начального значения реверсивного счетчика, выход переполнения по обратному счету которого является выходом блока управления счетом.

l 213432

Составитель В.Шубин

Техред,М.Пароцай . Корректор Л.Пилипенко

Редактор Т. Кугрышева

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

Заказ 778/55 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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