Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предказначеко для яз:;ере 1ия сдвита фаз двзггс злектричесли: . ciirHii.uoE npi-- 7i а симметричных огр.иничемнях 1 рмоннческик сигналов. Цель изобретенкп - расширение диапазон-; из -ере;гия фаз. Цифровой фазо-- :-::-;тр содержит уск.Иителн-ограничителк 1 и 2 5 Е Тригг-5р 4 3 полусумматоры 6 и 7, задаюктий гакзратор 11, времязадающий блок 12 к блок 20 формирова . ия г.:ванту;оиди ;г кчшз льсов, вьтолненный на элементах 22 и 23 совпадения. Введение инвертора 3, Е-триггера 5, .полусумматоров 8 и 9, блока 10 управления , одновибраторов 13 и 14, блока 15 задания максимального кода, блока 16 вычитания, инвертора 17 знака , блока 18 выборки, регистра 19, блока 21 формирования квантующих импульсов на элементах 24 и 25 совпадения и блоков 26 и 27 измерения, выполненных соответственно на счетчиках 28, 29 и 30,31 и блоках 32, 33 вычнтан11Л позволяет осуа;ествить формирование дополнительных последовательностей . Использование последних обеспс-.-итвает измерение во всём диапазоне сдвигов фаз при произвольных сочетаниях асимметрии ограничения входных гармонических сигналов. В описании приведен пример реализации блока 10 управления, i з.п.ф-лы, 3 ил, С (С

союз сонг сних социллистичесних

Рес! !уБлин дд y G Gl R 25/00 г 1 -) Ц! .Г 1

ГССУДА!»С, БГННЫ! НОМИ, Е Г

; >о изоБРетеииям и От!.!РьГиям ! 1:>>,4 р !-ц с("С1>> (21 ) -42Ь 5005/24-21

,22) 5.05.87 46) 1";.01,,8-; „1> r,;ö. Р 2 (72) ; ..Л,Когзел.-.в, В>. 1 Сазонов, В .А. Черныщев. Б, С. Курулев и С . С, .евое тьянов, 53) 621.377 (088,8) 56) Аэ.- о;: .. -oe св>..—.етельство СССР

Б .: 94 );;;, С 01 P. 25/О, 1979. (. 4) „К .>РОВС:! :>Ф "ОМ1:.Т;

> 57) 1:3i! ">:>ете гие пре;:.,=;азначе1.о для .; :>;.",зрения: дзига Й."..3 двух =-.÷Ãêò çè-..> е:,;-,>; с..-п н.-:„! j J:ið-.. пес. д,метри. ных от:.=,;.;;чели-.х;-.»ионических сигналов . : ль-. изс>бре гегп-„- — рас>>>ирен .;е диапаиз,:ã вен < фаз . 11>:,фровой фазо.;:.тр ."оде;:..;ит силители-ограничител"; > и ., Е-,,->игг .р 4,. полусумматоры

6 и 7, задаю.пй; — ен ратор 1, время-. эадающий блок 12 к блок 20 формирова" BR .;-.ванту;оц- ;". и:"пул-:с:3R; выполнен„„S0„„3451619 ный на элементах 22 и 23 совпадения.

Введение инвертора 3, Е-триггера 5, .полусумматоров 8 и 9, блока 10 управления, одновибраторов 13 и 14, блока 15 задания максимального кода, блока !6 вычитания, инвертора 17 знака, блока 18 выборки, регистра 19, блока 21 формирования квантук>щих импульсов на элементах 24 и 25 совпадения и блоков 26 и 27 измерения, выполненных соответственно на счетчиках 28, 29 и 30,31 и блоках 32, 33 вычитан i 1-.03Boëÿåò осуществить фор:",ирование дополнительных последовагельн: ;.òåé. Использование последних обеспе-паяет измерение Во всЕм диапазоне сдвигов фаз при произвольных соч=таниях асимметрии ограничения входных гармонических сигналов. Б апис н.-;-и приведен пример реализации блока !О управления. 1 з ° п.ф-ль|, 3 ил, 1451619

Изобретение относится к технике радиоизмерений и предназначено для измерения сдвига фаз двух электрических сигналов при несимметричных ограничениях гармонических сигналов.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения фазы путем устране ния зон нечувствительности.

На фиг.1 представлена структур" ная схема устройства; на фиг.2 представлена структура блока управления; на фиг.3 — временные диаграммы работы блоков устройства.

Цифровой фазометр содержит усилители-ограничители 1 и 2, инвертор

3, Е-триггеры 4 и 5, полусумматоры

6 — 9, блок 10 управления, задающий генератор 11, времязадающий блок 12, одновибраторы 13,14, блок 15 задания максимального кода, блок 16 вычитания, инвертор 17 знака, блок 18 выборки, регистр 19, блоки 20 и 21 формирования квантующих импульсов, 25 выполненные на элементах 22 — 25 сов" падения и блоки 26.и 2? измерения, выполненные соответственно на счетчиках 28, 29 и 30,31 и блоках 32 и

33 вычитания, при этом выход усили- 30 теля-ограничителя 1 соединен с S-входами E-триггеров 4 и 5, первыми входами полусумматоров 6 и 8 и первым входом блока 10 управления. Выход усилителя-ограничителя 2 соединен с. К-входом Е-триггера 4, вторым входом блока 10 управления„ первым входом полусумматора 9 и входом инвертора 3, выход которого соединен с R-входом Е-триггера 5 и первым 10 входом полусумматора 7. Выходы

Е-триггеров 4 и 5 соединены с вторыми входами полусумматоров 6,7 и 8,9, выходы которых соединены с первыми входами элементов совпадения 22,23 45 и 24,25, вторые входы которых соединены между собой, выходом задающего генератора 11 и входом времязадающего блока 12, выход которого соединен с входом первого одновибратора

13, входом стробирования блока 10 управления и третьими входами элементов совпадения 22,23 и 24 25. Выходы элементов совпадения 22,23 блока

20 формирования квантующих импульсов соединены со счетными входами счетчиков 28, 29 блока 26 измерения, выходы которых соединены соответственно с входами блока 32 вычитания, -. выходы элементов 24 и 25 совпадения блока 21 формирования квантующих импульсов соединены со счетными входами счетчиков 30 и 31 блока

27 измерения, выходы которых соединены соответственно с входами блока

33 вычитания. Входы обнуления счетчиков 28 - 31 соединены с входом обнуления блока 10 управления и выходом второго одновибратора 14, вход которого соединен с выходом первого одновибратора 13 и тактовым входом регистра 19, информационный вход ко-. торого соединен с выходом блока 18 выборки, управляющий вход которого соединен с выходом блока 10 управления. Информационный выход блока

26 измерения соединен с входом блока

16 вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока 15 задания максимального кода, а выход — с входом блока 18 выборки, второй вход которого соединен через инвертор 17 знака со знаковым выходом блока 32 вычитания, а третий и четвертый входы — с информационным и знаковыми выходами блока 33 вычитания.

Блок 10 управления (фиг.2) содержит инверторы 34 и 35, элементы совпадения 36 и 37, RS-триггеры 38 и 39 и элемент И 40, выход которого является выходом блока 10 управления, а первый и второй входы соединены соответственно с выходами RS-триггеров 38 и 39, входы "R" которых соединены между собой и являются

R"âõoäoì блока 10 управления, а

S-входы соединены с выходами элементов совпадения 36 и 37 соответственно.

Первый и второй входы элементов

36 и 37 совпадения являются первым и вторым сигнальными входами блока

10 управления и соединены через инверторы 34 и 35 с первым и вторым входами элемента 37 совпадения соответственно. Третьи входы элементов

36 и 37 совпадения соединены между собой и являются входом стробирования блока 10 управления.

Цифровой фазометр работает следующим образом.

Гармонические сигналы (на фиг,За, б) поступают на входы усипителейограничителей 1 и 2, с выходов которых снимаются прямоугольные импульсы (на фиг.Зв,г), фронты которых совпадают с моментами пересечения

145! 619

55 гармоническими сигналами порогового уровня усилителей-ограничителей I и 2. Импульсы с выхода усилителя-ограничителя 1 поступают на S-входы

Е-триггеров 4 и 5, первые входы полусумматоров 6 и 8, первый вход элемента 36 совпадения блока 10 управления и через инвертор 34 - на первый вход элемента 37 совпадения блока 10 управления (фиг.Зд). Импульсы с выхода усилителя-ограничителя 2 поступают на R-вход Е-триггера 4, первый вход полусумматора 9, вход инвертора Ç,на второй вход элемента

36 совпадения блока 10 управления и через инвертор 3S — на второй вход элемента совпадения 37 блока 10 управления (фиг.3e). С выхода инвертора 3 импульсы поступают íà R-вход

Е-триггера 5 и первый вход полусумматора 7. При этом на выходах Е-триггероя 4 и 5 образуются первая и вторая дополнительные последовательности импульсов (фиг.Зж.з). У первой дополнительной последовательности (фиг.Зж) положительный фронт импульса синхронизирован с положительным фронтом, а отрицательный фронт импульса — с отрицательным фронтом импульса опережающей по фазе последовательности импульсов, поступающих с выходов усилителей-ограничителей 1 и 2. У второй дополнительной последовательности (фиг ° Зз) положительный фронт импульса синхронизирован с положительным фронтом, а отрицательный фронт импульса — с отрицательным фронтом импульса отстающей по фазе последовательности импульсов, поступающих с выходов усилителей-ограничителей 1 и 2. При помощи полусумматоров 6 — 9 первую дополнительную последовательность, суммируют по модулю два.с импульсной последовательностью с выхода усилителя-ограничителя 1 и инверсной импульсной последовательностью с усилителя-ограничителя 2, а вторую дополнительную импульсную последовательность суммируют по модулю два с импульсными последовательностями с выходов усилителей-ограничителей 1 и 2 соответственно.

Полученные импульсные последовательности поступают соответственно на первые входы элементов совпадения 22,23 и 24,25 блоков 20 и 21 формирования квантующих импульсов, 5

50 где заполняются импульсами высокой частоты задающего генератора 11 в течение действия импульса стробирования (фиг.Зи), задаваемого времязадающим блоком 12 (фиг.Зк,л,м,н).

С выходов блоков 20 и 21 формирования квантуюущих импульсов пачки импульсов поступают на счетные входы счетчиков 28,29 и 30,31 блоков

26,27 измерения, с выходов которых кодовые последовательности поступают на входи блоков 32,33 вычитания °

I;a выходе блока 32 вычитания образуется код, соответствующий модулю и знаку фазового сдвига между импульсными последовательностями на выходах усилителя-ограничителя 1 и инвертора 3, а на выходе блока 33 вычитания — на выходах усилителейограничителей .I и 2. При этом характеристика фазометра на выходе блока 27 измерения сдвинута относительно характеристики на выходе блока

26 измерения на 180

Для коррекции результата, получаемого с выходов блока 26 измерения, код, соответствующий модулю разнос-. ти фаз, вычитается с помощью блока

16 вычитания из максимального кода, задаваемого блоком 15 задания максимального кода, а код, соответствующий знаку, инвертируется с помощью инвертора 17 знака. По управляющему сигналу, поступающему с блока 10 уп-. равления, блок !8 выборки пропускает код результата измерений с выхода блока 27 измерения или код скорректированного результата измерения с блока 26 на информационный вход регистра 19.

Таким образом, в предлагаемом фазометре в отличие от известных осуществляется формирование дополнительных последовательностей, использование которых обеспечивает измерение во всем диапазоне сдвигов фаз при произвольных сочетаниях ассимметрии ограничения входных гармонических сигналов.

Формула изобретения

I.Цифровой фазометр, содержащий задающий генератор, соединенный с времязадающим блоком, блок формирования квантующих импульсов, первый и второй полусумматоры, первый Е-триг" гер, первый и второй усилители-or14 раничители, входы которых являются входами фазометра, а выходы соответственно соединены с S-входом

Е-триггера, соединенного с первым входом первого полусумматора, и

R-входом Е-триггера, выход которого соединен с вторыми входами первого и второго полусумматоров, выходы которых соответственно соединены с первым и вторым входами блока формирования квантующих импульсов, вход стробирования которого соединен с выходом времязадающего блока, а тактовый вход — с выходом задающего генератора и входом времязадающего блока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, в него введены ре- i гистр, блок выборки, инвертор зна.а, блок вычитания, блок задания мак-. симального кода, два одновибратора, два блока измерения, блок управления, блок формирования квантуюущих импульсов, два полусумматора, второй

Е-триггер и инвертор, при этом вход инвертора соединен с выходом второго усилителя-ограничителя, первым входом третьего полусумматора и первым входом блока управления, а выход соединен с первым входом второго полусумматора и R-входом второго, 1. -триггера, S-вход которого соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, вторым входом блока управления и первым входом четвертого полусумматора, а выход — с вторыми входами третьего и четвертого полусумматоров, выходы которых соединены спервым и вторым входами второго блока формирования квантующих импульсов, вход стробирования которого соединен с выходом времязадающего блока, входом первого одновибратора и входом стробирования блока управления, тактовый вход - с выходом задающего генератора, а первый и второй выходы соединены с первым и вторым входами первого блока измерения, *ри

51619 . 6 этом вход обнуления первого блока измерения соединен с выходом второго одновибратора, входом обнуления блока управления и входом обнуления второго блока измерения, счетные входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами первого блока формирования квантующих

10 импульсов, знаковый выход — с инвертором знака, а информационный выход — с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока задания максимально1Б го кода, а выход — с первым информационным входом блока выборки, второй информационный вход которого соединен с выходом инвертора знака, а третий и четвертый информационные

20 входы — с информационным выходом и знаковым выходом первого блока измерения соответственно, управляющий вход блока выборки соединен с выходом блока управления, а выход—

25 с информационным входом регистра, тактовый вход которого соединен с выходом первого одновибратора и входом второго одновибратора.

2. Фазометр по п.1, о т л и ч а ю—

30 шийся тем, что блок управления содержит элемент И, первый и второй

RS-триггеры, первый и второй инверторы, первый и второй элементы совпадения, первые входы которых соединеЗ5 ны между собой и являются входом стробирования блока управления, BTQрой и третий входы первого элемента . совпадения соединены через инверто- ры с вторым и третьим входами второ40 го элемента совпадения и являются: первым и вторым сигнальными входами блока управления, а выходы которых соединены соответственно с входами установки первого и второго RS-триг4 геров, входы обнуления которых объединены и являются входом обнуления блока управления, выходы соединены с входами элемента И, выход которого является выходом блока управления.

1451619

Ю

V и

Р к

J7

V

fl

Составитель В.Шубин

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Олийнык

Корректор. M.Äåì÷èê

Заказ 7075/43 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4