Цифровой фазометр
Иллюстрации
Реферат
Изобретение может быть использовано для построения цифровых фазометров. Цель - расширение частотного диапазона фазометра. Фазометр содержит времяимпульсный преобразователь 1, каналы 2 и 3, каждый из которых включает формирователь 4, блоки 5 и 6 привязки к экстремальным значениям (блок 5 состоит из элементов 7 и 8 совпадений и реверсивного счетчика 11, а блок 6 - из элементов 9 и 10 совпадений и реверсивного счетчика 12), триггер 13, мультиплексоры 16 и 17 и блок 18 счетных триггеров 19 и 20, а также генератор 14 счетных импульсов и формирователь 15 импульсных последовательностей. Цель достигается за счет использования для определения моментов экстремума счетных импульсов с переменными значениями частоты, значение которой изменяется адаптивно с частотой входного сигнала. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 25/00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4669497/21 (22) 27.03.89 (46) 30.07.91, Бюл. М 28 (72) П. И. Рябухин (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1112309, кл. G 01 R 25/00, 1983.
Авторское свидетельство СССР
N- 1273831, кл. G 01 R 25/00, 1986, (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение может быть использовано для построения цифровых фаэометров.!
Ж 1666968 А1
Цель — расширение частотного диапазона фаэометра. Фазометр содержит времяимпульсный преобразователь 1, каналы 2, 3, каждый из которых включает формирователь 4, блоки 5 и 6 привязки к экстремальным значениям (блок 5 состоит из элементов 7 и 8 совпадений и реверсивного счетчика 11, а блок 6 — из элементов 9 и 10 совпадений и реверсивного счетчика 12), триггер 13, мультиплексоры 16 и 17 и блок
18 счетных триггеров 19 и 20. а также генератор 14 счетных импульсов и формирова1666968 тель 15 импульсных последовательностей.
Цель достигается за счет использования для определения моментов экстремума счетных
Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для построения цифровых фазометров с широкими динамическим и частотным диапазонами исследуемых сиг- 5 налов.
Цель изобретения — расширение частотного диапазона фазометра.
На чертеже представлена структурная схема цифрового фазометра. 10
Цифровой фазометр содержит времяимпульсный преобразователь 1, входы которого соединены соответственно с выходами двух идентичных каналов 2 и 3. Каналы 2 и
3 содержат формирователь 4 и блоки 5 и 6 15 привязки к экстремальным значениям. Блок
5 (6) содержит элементы 7 и 8 (9 и 10) совпадений и реверсивный счетчик 11 (12), Выходы элементов 7 и 8 (9 и 10) совпадений соединены с входами реверсивного счетчи- 20 ка 11 (12), Выходы счетчиков 11 и 12 соединены соответственно с блокирующими входами элементов 7 и 9 совпадений, блокирующими входами элементов 8 и 10 совпадений и соответствующими входами 25 триггера 13, выходы которого соединены с выходом канала.
Генератор 14 счетных импульсов через формирователь 15 импульсных последовательностей соединен с сигнальными входа- 30 ми мультиплексоров 16 и 17 каналов 2 и 3, при этом адпесные входы мультиплексоров соединены с параллельными выходами счетчиков 11 и 12, Выходы мультиплексоров
16 и 17 соединены с входами блока 18 счет- 35 ных триггеров 19 и 20, выходы которых соединены с сигнальными входами элементов
7 и 9 совпадений, а входы — c другими сигнальными входами элементов 7 и 9 и сигнальными входами элементов 8 и 10 40 совпадений. Выход генератора 14 счетных импульсов соединен с входом времяимпульсного преобразователя 1.
Фазометр работает следующим образом. 45
Исследуемые сигналы поступают на формирователь 4 каналов 2 и 3 фазометра, который преобразует их в последовательность прямоугольных импульсов, фронты которых соответствуют переходам 50 сигналов через нулевой уровень.
В блоках 5 и 6 привязки к экстремальным значениям сигнала обоих каналов форимпульсов с переменными значениями частоты, значение которой изменяется адаптивно с частотой входного сигнала. 1 ил, мируются импульсы, привязанные одним иэ фронтов к серединам положительных(в блоке 6) и отрицательных (в блоке 5) полуволн сигнала, что соответствует моменту экстремальных значений гармонических сигналов (беэ учета задержек в формирующих устройствах). Привязка осуществляется путем цифрового интегрирования полуволн сформированного сигнала с различной постоянной времени, определяемой частотой счетных импульсов, При этом во время действия положительной полуволны сигнала реверсивный счетчик 11 работает в режиме вычитания, реверсивный счетчик 12 — в режиме суммирования, à BQ время действия отрицательной полуволны сигнала режимы работы реверсивных счетчиков меняются на обратные, B режиме вычитания на входы реверсивных счетчиков 11 и 12 через элементы 7 и 9 совпадений поступают импульсы с выходов счетных триггеров 19 и 20 блока 18 с частотой следования f/2, В режиме суммирования через элементы 8 и 10 совпадений поступают импульсы вдвое большей частоты следования, Параллельные выходы реверсивных счетчиков 11 и 12 с номерами от I до I+n подключены к адресным входам мультиплексоров 16 и 17.
При действии положительной полуволны сигнала счетчик 11 через элемент 7 совпадения начинает заполняться обратным кодом частотой fwaKc/2, так как при коде счетчика
11, равном нулю, мультиплексор 16 пропускает на его выход частоту fwaKc. При этом первым же импульсом на вычитание (при исходном нулевом коде) счетчик переполнится и в нем установится единичный код, причем элемент 7 совпадения остается открытым по блокирующему входу (блокирующий сигнал формируется дешифратором, входящим в состав реверсивного счетчика).
Единичный код на адресных входах мультиплексора разрешает подключение и-го входа мультиплексора на его выход, т. е. на выходе мультиплексора остается частота
1м,кс, При дальнейшем уменьшении кода счетчика 11 мультиплексор 16 последовательно подключает более низкие частоты с выходов формирователя 15 на вычитающий вход счетчика 11. Если положительная полуволна имеет достаточную длительность, то код счетчика 11 достигает значения, при ко1666968
20 тором блокирующий выход счетчика 11 (выход формируется дешифратором, входя.цим в состав счетчика 11) запрещает прохождение импульсов на вычитание. Это происходит только при выходе за пределы рабочего диапазона, при этом сохраняется работоспособность фазометра, но момент формирования выходного сигнала уже не связывается с экстремумом входного сигнала, При окончании положительного полупериода сигнала (во время действия отрицателы ой полуволны сигнала) элемент 7 совпадений запирается, по управляющему входу сигналом инверсного выхода формирователя 4 огпирается элемент 8, который
npn "- ам открыт и по блокирующему вход, (связанному с входом триггера 13), и на суммирующий вход счетчика 11 поступает чагтота счетных импульсов f, которая установилась на выходе мультиплексора б в режиме вычитания счетчика 11.
При рабате в режиме cложения счетчика 11 co код увеличивается, переключая часто. счетных импульсов, поступающих через ультиплексор 16, е порядке, абрэтногл тому, который был при работе счетч«кэ
11 в режиме вычитания.
Переполнен е сч "тчикэ 11 в режиме суммирования про«гход.-:т в двэ рэзэ быстрее, чем накоплен хе с режиме Bû÷«ãàí«ë (как и в прототипе), и, следовательно, с етч«к 11 достигэет н"лево о код» в середине отрицательной полувалны входного сигнала, что соответствуеi его минимуму.
При обнулен«и счетчика на входе тр«ггера 13 возникает отрицательный перепад логического уровня, устанавливающий триггер в состояние, противоположное то лу, в которое он был установлен ранее выходны л сигналом блока 6 (работает аналогично описанному). По блокирующему входу элемент
8 запирается выходным сигналом счетчика
11 до окончания отрицательной полуволны входного сигнала, т. е. до момента перехода счетчика 11 в режим вычитания, Реверсивный счетчик 12 работает аналогично счетчику 11, переключая частоту счетных импульсов на своих входах с помощью мультиплексора 17.
Оценка частоты входного сигнала и определение моментов переключения частоты счетных импульсов происходит следующим образом. Задается код, который должен накопить счетчик 11 (в данном случае в режиме вычитания) при заполнении максимальной частотой. Накопление этого кода свидетельствует о том, что полупериод сигнала таков, что его можно заполнять более низкой частотой. Задавая несколько значений кодов, 25
55 частоту счетных импульсов можно понижать многократна внутри полупериода входного сигнала, что и позволяет создать не только быстродействующую схему, но и экономичную по объему аппаратных затраг, Если положительный полупериад входного сигнала имеет такую длительнос1ь что значение набранного кода счетчиком 11 в режиме вычитания не достигла момента переключения, то и процесс накопления кода и его считывание происходят на частоте счетных импульсов feaxc/2 и fwaxc, а тэк KBK емкость счетчика мала, это позволяет выбирать fvaac предельно допустимой для элементов, иэ которых построен счетчик 11.
Технико-экономическим преимуществам данного изобретения по сравнени о с прототипом является расширение частотного диапазона работы фазомегра в сторону кэк высоких так и низких частот, диапазон которых ограничивается работоспособна стью формирователей.
Формула изобретения
Цифровой фазометр, содержащий времяимпульсный преобразователь, паследовэгельно соединенные генератор счетных импульсов и формирователь импульсных последовательностей, общие для двух идентичных каналов, каждый из которых включает формирователь, триггер, дэа блока привязки к экстремальным значениям
c«f нэла, каждый из KQTooblx содержит двэ элемента совпадений выходы которых соединены с входами реверс«вного счетчика, первый выход которага соединен с блокирующим входо л второ а элемента совпадений и якадом триггера, управляющие входы зле лентов совпадений соединены соответственно с прямы.л и инверсным выходами формирователя, первый вход иремяимпульсного преобразователя соединен с выходом ге«ар гара счетных импульсов, о т л и ч а юшийся те л, что, с целью расширения частотного диапазона, в каждый из каналов введены блок счетных трип еров и два мульх«nrе.сора, адресные входы которых соединены с параллельными выходами ров рсивных счетчиков, а сигнальные входы подключены к выходам формирователя импульсных последовательностей, входы блока счетных триггеров соединены соответственно с выходами мультиплексоров и сигнальными входами элементов совпадений блоков привязки к экстремальным значениям сигнала, а вторые сигнальные входы первых элементов совпадений обоих блоков привязки к экстремальным значениям сигнала соединены соответственно с первым и вторым выходами блока счетных триггеров, 1666968
Составитель М.Катанова
Техред М.Моргентал Корректор 8. Гирняк
Редактор Н.Цалихина
Заказ 2519 Тираж 413 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при этом второй выход реверсивного счетчика блока привязки к экстремальным значениям соединен с блокирующим входом первого элемента совпадений, а выходы три герое двух идентичных каналов соединены соответственно с вторым и третьим входами время импульсного преобразователя.