Триггерный цифровой фазометр

Триггерный цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1I I1682844

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6 1 ) Дополнитсл еэпос к авт. синд-В (22) Заявлено 11.07.77 (21) 2507200 8-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51) М. Кл. G 01k 25/00

Государственный комитет (43) Опубликовано 30.08.79. Бюллетень ¹ 32 (53) УДК 621.317.77 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования î.lèñàíèÿ 30.08.79 (72) Авторы изобретения М, К. Чмых, Н. П. Сухоставцев, А. С. Глинченко и С. В. Чепурных (71) Заявитель

Красноярский политехнический институт (54) ТРИГГЕРНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для построения цифровых фазометров.

Триггсрныс фазометры, имсющнс широкое практическое применение, обладают существенным недостатком, заключающимся в наличии мертвых зон вблизи 0 и 360, что ограничивает диапазон измеряемых фазовых сдвигов и верхнюю граничную частоту 1О таких фазометров, снижает Нх помехоустойчивость. Известно много технических решений, обеспечивающих ручное или автоматическое исключение мертвых зон триггерных фазометров. 15

В частности, известен цифровой фазометр, в котором исключение мертвых зон при измерении малых углов или углов, близких к ЗбО, достигается за счет введс- 20 ния в один из каналов фазового сдвига, равного 180, который создается формиру|ощим устройством фазометра между импульсами привязки к положительным и отрицательным нуль-переходам исследуемого 25 сигнала (1).

Введение дополнительного фазового сдвига в таком фазомстре осуществляется вручную, что связано с трудностью автоматической регистрации попадания в мертвую "0 зону, требующей существенного усложнения аппаратуры.

Автоматическое исключение мсртвых зон в широком диапазоне частот достигается в фазометрс, где калиброванный фазовый сдвиг, равный 180, создается с помощью трнггерных делителей частоты, включаемых в каналы фазометра. Известный цифровой фазометр с автоматическим исключением мертвых зон содержит формирующие устройства и триггеры-делители частоты первого и второго каналов, два управляемых триггера и электронных ключа, узел синхронизации триггеров-делителей частоты, генератор импульсов, времязадающнй блок, элемент совпадений и счетчик импульсов с индикацией (21.

За счет автоматической синхронизации триггеров-делителсй частоты длительность выходных импульсов управляемых триггеров, соответствуюпгих измеряемому фазовому сдвигу, изменяется в предела.

Т 3 — <1р< — т, 2 2 что обеспечивает их устойчивую работу и отсутствие мертвых зон до частот

Р, = 1 /2..р где T = 1|à — период сигнала; тр — разрс682844

00 ) о)

i0

65 шающее время управляемого триггера.

Синхронизация триггеров-делителей осуществляется в паузе между измерениями, что исключает их сбои при углах, близких к 180, повышает помехоустойчивость измерений.

В то же время исключение мертвы«зоп в дшшом фазомстре сопровождается делением частоты сигнала на два, что приводит к возрастанию погрешности дискретного преобразования на низких частотах, обусловленной некратностью времени измерения и периода исследуемых сигналов.

Целью изобретения является повышение точности измерения триггерны«цифровых фазометров в области низких частот.

Указанная цель достигается тем, что цифровой фазометр, содержащий последовательно соединснныс формирующие устройства и триггеры-делители первого и второго каналов, управляемый триггер, узел синхронизации триггеров-делителей, соединенный выходом с триггером-делителем второго канала, а одним из входов с времязадающим блоком, генератор импульсов и последовательно включепныс счетчик импульсов и элемент совпадений, один из входов которого подсоединен к времязадающему блоку, снабжен четырьмя устройствами переноса в каждом канале, тремя дополнительными управляемыми триггерами, четырьмя электронными ключами, распределителем импульсов и четырехвходовым элсментом ИЛИ, входы которого связаны с выходами электронны«ключей, а выход — с элементом совпадений, при этом, один пз входов каждого из введенных устройств переноса соединен с триггерами-делителями, а другой — с формирующими устройствами первого и второго каналов, каждый из четырех управляемых триггеров одним входом подключен к выходу соответствующего устройства переноса первого канала, дру гим — к выходу указанного устройства второго канала, а выходом — к соответствующему электронному ключу, второй вход которого сосдинен с распредителем импульсов, подсоединенным одновременно к генератору импульсов и к времязадающему блоку, выход которого соединен с первым входом узла синхронизации триггеров-делителей, причем второй вход вышеназванного узла связан с одним из устройств переноса первого канала.

Структурная схема цифрового фазометра приведена на чертеже.

Фазометр содержит формирующие устройства 1 и 2, триггеры-делители частоты

3 и 4, устройства переноса 5 — 12, узел синхронизации триггеров-делителей частоты

13, управляемые триггеры 14 — 17, генератор импульсов 18, электронные ключи 19—

22, распределитель импульсов 23, элемент

ИЛИ 24, времязадающий блок 25, элемент совпадений 26, счетчик с индикацией 27.

Исследуемые сигналы, фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на формирующие устройства 1 и 2, где преобразуются в последовательность коротких импульсов, привязанных к полохкительным и отрицательным нуль-переходам, входных сигналов. С помощью син«ронизируемы«триггеров-делителей 3 и 4 обеспечивается исключение мсртвы«зоп при измерении малых углов илп углов, близких к 360 . Синхронизация одного из триггеров-делителей частоты (в данном случае 4) осуществляется импульсом привязки к отрицательному нуль-переходу первого канала с выхода устройства переноса

7 импульсов привязки. Узел синхронизации триггеров-делителей частоты 13, управляемый времязадающим блоком 25, отключает синхронизацию на время измерения, что устр аняет возможность сбоев синхронизируемогоо триггера-делителя частоты при фазовых сдвигах, близких к 180 .

Устройства переноса 5 — 8 и 9 — 12 в каждом канале выделяют четыре последовательности коротких импульсов привязки к положительным и отрицательным нуль-переходам входных сигналов с частотой следования Fj2, которые запускают управляемые триггеры 14 — 17, формирующие четыре фазовых интервала за период поделенной на два частоты сигнала. В результате информация об измеряемом фазовом сдвиге извлекается в каждом периоде входного сигнала и не происходит понижения точности измерений, связанной с возрастанием погрешности дискретного преобразования на низких частотах за счет деления на два частоты входного сигнала. Далее фазовые интервалы поступают на электронные ключи 19 — 22, где заполняется неперекрывающимися во времени последовательностями импульсов, получаемых с помощью распределителя импульсов 23. Пачки импульсов с электронных ключей 19 — 22 объединяются на элементе ИЛИ 24 и поступают через элемент совпадений 26 на счетчик импульсов с индикацией 27.

Сравнительная оценка низкочастотной погрешности показала, что в предлагаемом фазометре эта погрешность уменьшается примерно в 10 раз по сравнению с прототипом. Последнее также можно использовать для уменьшения времени измерения в

10 раз при той же точности измерения и таким образом повысить производительность труда при работе с данным фазометром; расширить его технические возможности.

Формул а изобретения триггер lbl;l цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные формирующие устройства и триггеры-делители первого и второго каналов, упразляемый

Составитель А. Старостина

Корректор Л. Орлова

Редактор H. Коляда

Заказ 2003, 11 Изд. № 505 Тираж 1090 Под!тисиос

НПО «Г1оиск:> Государстве !ното когнитета СССР ло делам и овретевнй и открыт

113035, . 1осква, Ж-35, Раушская ао., гь -1 5

Типография, пр. Сапунова, 2 триггер, узел синхронизации триггеров-делителей, соединенный выходом с трпггеро:1делителем второго канала, а одним из ьходов с времязадающим блоком, генератор импульсов и последовательно включенные 5 счетчик импульсов с индикацией и элемент совпадений, один из входов котооого подсоединен к времязадающему блоку, о т л н а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения в области низких час- 10 тот, он снабжен четырьмя устройствами переноса в каждом канале, тремя дополнительными управляемыми триггерами, четырьмя электронными ключами, распределителем импульсов и четырехвходовым эле- 15 ментом ИЛИ, входы которого связаны с выходами электронных ключей, а выход— с элементом совпадений, при этом один пз входов каждого из введенных устройств переноса соединен с триггерами-делителями, 20 а другой — с формирующими устройствами !!ервого и второго каналов, каждый из четырех управляемых триггеров одним входол! подк;т!Очен выходу соответств, ющсго устройства переноса первого канала, другим — к выходу указанного устройства второго канала, а выходом — к соответствую!ц Ai!! Электроннох!! кл!Очу, LTop0 1 Вхоа которого соединен с распределителем импульсов, подсоединенным одповременн!о к генератору импульсов и к врез!язгда!Ощет блок входом узла синхронизации триггеров-делителей, причем второи вход вышеназванного узла связан с одним иьз устройств псреноса первого канала.

Нс точи и к и и нфор м а ц!. и, принятые во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

¹ 447640, кл. G 01R 25)00, 1975, 2. Лвторскос свидетельство СССР № 257б16, кл. G 013 25/04, 19б9.