Устройство для измерения разности фаз

Устройство для измерения разности фаз

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

if f1659985

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубики (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.77 (21) 2476703, 18-21 (51) М К;1

С 01R 25, 00 с присоединением заявки ЛЪ

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллстеш ЛЪ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (53) УДК 621.317.772 (088.8) по делам изобретений открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Отчалко и H. Н. Штарев (71) Заявитель

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАЗНОСТИ ФАЗ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения разности фаз.

Известно устройство для измерения разности фаз, содсржащес два фазовых детектора, фазосдвигающую цепь и стрелочный прибор, соединенный с выходами фазовых детекторов (1).

Недостатками такого устройства являются низкая точность и быстродействие процесса измерения разности фаз входных сигналов, что обусловлено применением стрелочного индикатора.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является устройство для измерения разности фаз, которое состоит из двух фазовых детекторов с фазосдвигающей цепью, двух пар афазных усилителей, схем сравнения и двух каналов последовательно соединенных схем формирования сравниваемых сигналов вида COS2mIð дЛя ОДНОГО КаНаЛа H +-Sin2mCp— для другого канала, где m=1, 2, 3,,...— порядковый номер схемы формирования в канале(2).

Для получения высокой разрешающей способности измерения в устройстве необходимо последовательное включение большого числа схем формирования сравниваемых сигналов в каждом канале. При зада}шом дпскрете измерения }1: число cx01f формирования в канале определяется пз выра>кения

5 A =1og, — = 1.

180

Для малых дпскрстов V достаточно велико, при этом в устройствс используется и большое количество схем сравнения. Это

10 обстоятельство приводит к значительному

3 с,70}KHQIIIIIo схсмпого решения, большим трудностям в настройке, к увеличению объема, веса и стоимости фазопзмсрптельного устройства.

15 Целью изобретения является повышение надежности устройства н уменьшение его стоимости.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения разности фаз, 20 содср}кащее два фазовых детектора, один пз которых соединен с источниками исследуемых сигналов непосредственно, а другой — с одним из указанных источников непосредственно, а со вторым — черсз фа25 зосдвнгающую цепь. два парафазных усилителя, последователь110 соединенных с фазовь1 ми fcTcIITop II ilflf, JB2 б 70ка формирования сравниваемых сигналов вида +-соз2ср и +-si112q и два элемента сравнения, ввс30 дсны два блока выборки и хранения, ключ, 659985 сдвиговый регистр и узел сннхропи,зации, соединенный ncpnhlM своим Вь!ходом через ключ с выходами парафазных усилителей с одной стороны, а с другой — с четырьмя выходами первого блока выборки и хранения, с таким же количеством входов блоков фо(зы Ipot3Bktktkt с(3 1I3HIIIIBcìых сиГналов вида -!-cos2(p н -+: в!!32((, свя 3;tIII3I tx через два своик выхода со Вторым блоком г!ыборки и храпения, и входами двух элементов сравнения, объединенных по одному из входов, элементы сравнения через сдвиговый регистр подсоединены ко Второму выход> узла синхронизации, третий выход которого связан с первым блоком выборки и хранения, а четвертый — — со Вторым блоком выборки и хранения, !стырс выход 1 которого подкг!10»!ен1! к перв()му блоку Выборки и хранения.

На чертеже представлена с! руктурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фазовыс детекторы

1 и 2, фазосдвигающую цепь 3, парафазные усилители 4 и 5, ключ б, блоки формирования сравниваемых сигналов вида

+-cos2(p 7 и вида +-s(n2(p 8, элементы сравнения 9, 10, сдвиговый регистр 11, блоки выборки и хранения 12, 13 и узел синхронизации 14.

Узел синхронизации 14 служит для управления последовательностшо работы ключа б, сдвигового регистра 11 и блоков выборки и хранения 12, 13. Блоки выборки и хранения 12, 13 предназначены для считывания (при пали пш разрешения узла синхронизации) cltl нал(1, поступающ гÎ на

ИХ ВХОДЫ» 3B noh! IIHB HI!51 ВСЛ И»n!Hbl ЭТО! О CHI нала и выдачи его HB выход блока по приходу сигналя управления с узла c»ttxpoHIIзации 14.

Радиосигналы, разность фаз (p„, которых необходимо измерить, поступают на фазовый детектор 2 непосредственно,;! при поступлении на фазовый детектор 1 один из сигналов проходит через 90 фазосдвигающую цепь 3. (. !3! !ходо!3 фазовых детекторов

1 и 2 сннм<потся в этом сл l»!(с,ll.палы ьчзда сов(()„,- п з(п((„,. В начальпый момент времени ключ 6;замкнут управл)пощим напряжсш(см узла 14 и сигналы в впдс

icos(p,,- и +-з!п(р,,- с вь!ходов парафазных усилителей 4 и 5 поступают на входы элементов сравнения 9, 10 и блоков фозмирования сравниваемых сигналов 7, 8. Результат сравнения сигналов вида cos(p„„,- с

+- s(1l(pqy (значение первого старшего разряда кода) записывается в C;I!3k!!.0130st рсгистрс 11 с выходов элементов сравнения, Одновременно срабатывает блок выборки и храпения 12 и В него зашгсываются cnl палы вида +-сов2(р„.,- и +3sin2(p»,- с выходов блоков формирования 7 и 8.

По выполнении указанных операций узел синхронизации 14 размыкает клю t 6 и перезаписывает сигналы из блока выборки и хранеьп!я 12 в блок 13. На входы блоков

7, 8 и элементов 9, 10, во второй такт измерения с блока 13, псступают сигналы вида cos2q;» и +з)п2(р,, Результат сравнения сигналов cos2q,и + Мп2(р„,- записывается

В сдвпговый регистр (второй разряд кода), B в блок 12 поступают сигналы вида

:1-cos4(pgy и с: 3!п4(р„, с блоков 7 и 8. Эти

cHnII BrIhI пс(зсзап11сыва!ОТС51 H б i!OK 13 H T. д.

Ключ б разомкнут на все осталы!ое время измерения кроме первого такта. Количество тактов измерения определяется требуемым числом разрядов кода, т. е. дискретом измерения. По окончании цикла измерения с выходов сдвигового регистра 11 снимается "-,íà÷åíèå кода, соответствующее измеряемой разности фаз.

Из описания работы устройства видна необходимость последовательного соединения двух блоков выооркп и хране!!Ня. Де("1ствительно, для нормальной работы устройства необходимо наличие сигналов +cosq;i, и -s!11(pg, на входах блоков 7 и 8 для возмо5кности записи сигналов +- cos2(px, и s(n2(p» с выходов этих блоков. Хранить сигналы первого вида и одновременно записывать в тот же блок вторые сигналы блок выборки и хранения не позволяет. Эти операции в устройстве разделены и выполняются двумя блоками выборки и хранения, включенными последовательно.

Преимуществом предлагаемого устройства является простота схемного решения. (80

ppI» дискрете 3()=,, =0,087 в известном устройстве требуется включение в каждс)м канале по 10 достаточно сложных блоков формирования сравниваемых сигналов (всего 20) и использова-1ие 22 элементов срав-10 пения. Предлагаемое устройство позволяет достичь той жс точности при использовании

2 элементов сравнения и 2 блоков формирования. При этом значительно упрощается настройка устройства, умсньшастся cro обьем и Вес, что приводит к повышен!.:ю !

IадеkKIIOcTII фазои:змсрl!тс15! и уменьшенl.:Io

С»ГО СТ011310(. Тll.

Ф 0 Р м,! B 1! 3 () 0 P с т с Il и и

») cTP0!1cTBo . 1,,151 H )мсPcllHB (3азности ф(13, содержащее и:B фазовых детектора, один

ИЗ КОТОРЫХ COC((It!let»ICTOSIIHI

IIcnocpcpcTt3c»It0, а со вторым — через фазосдвигаюп(у:0 Нсп! два парафазных усилителя, последовательно сосд!шенных с фа3cTctlT0PBt»lH, QI3B блока фо(змиРОпн B»! Iln 51 сРа внl!13асм ых с!! ГIIB.1ОВ ВиДа cos2q, и +-sin2q: и два элемента сравнения, ÎTли !ающесся тем, что, с целью повышения надежности устройства It уменьшения его стоимости, в него введены два (;б блока Вь!борки и хранения, ключ, сдвиго659985

Составитель А. Старостина

Техред Л. Котова

Редактор M. Трофимова

Корректоры; P. Беркович и 3. Тарасова

Заказ 689 3 Изд. М 297 Тираж 1089 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 вый регистр и узел синхронизации, соединенный первым своим выходом через ключ с выходами парафазных усилителей с одной стороны, а с другой — с четырьмя выходами первого блока выборки и хранения, с таким же количеством входов блоков формирования сравниваемых сигналов вида

+соз2гр и -з1п2гр, связанных через два своих выхода со вторым блоком выборки и хранения, и входами двух элементов сравнения, объединенных по одному из входов, элементы сравнения через сдвиговый регистр подсоединены ко второму выходу узла синхронизации, третий выход которого связан с первым блоком выборки и хранения, а четвертый — со вторым блоком выборки и хранения, четыре выхода которого подключены к первому блоку выборки и хранения.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

10 № 47356, кл. G 01R 25/00, 1935.

2. Заявка № 2083645/21, кл. G 01К 25/00, 1974, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.