Цифровой фазометр

Цифровой фазометр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(и) 875304

Союз Соаетсник

Социалистически к

Респубттии

ОПИСАНИЕ

ИЗОЗРЕТЕ Н ИЯ

К . АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Sl ) Донолннтельное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13в02.80 (21) 2881307/18-21 с присоедннеииект заявки №вЂ” (5! )М. Кл. 5 01 R 25/08

9юударстваввй камитат (53) УД К 621. 31 7..771,088.81 (23) Прнорнтет—

СССР ао делам нзабретений и еткрыт»й

Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 26. 1О. 81

А.Д. Гуляев, В.И. Емельяненков, В. В. Изох, Ф.ЛГ." Еармек--= и П.Л. Салов

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.И. Ленина1

1 и Специальное конструкторско-технологически бюро с опытным производством при БелоРусском готтдаротгвенном университете им. В.И. Ленина р (72) Авторы нзобретенн» (71) Заявители (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗ01р1ЕТР

Изобретение относится к фазоимпульсной технике и предназначено для измерения фазовых соотношений в устройствах радиотехнической аппаратуры и для измерения величины угла сдвига фаз между двумя периодическими сигналами.

Известен цифровой фазометр, содер: жащий формирователи, схему совпадений, генератор, ключи, счетчики (1 1

Этот фазометр имеет узкий частот о ный диапазон, потому что в нем не производится определение направления сдвига фазы "добавки".

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазометр, содержащий фазовый компаратор, частотный дискриминатор и фазоинвертор (21.

Фазометр позволяет определить нап-. равление сдвига фазы, однако только для частот исследуемых сигналов близких к частоте эталонного генератора.

Пель изобретения — расширение частотного диапазона.

Указанная цель достигается тем, что в цифровой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов совпадений, генератор, выход которого подключен ко вторым входам. первого и второго элементов совпадении и к импульсным входам первого и второго вентилей одновременно, а выходы последних подсоединены соответственно ко входам первого и второго счетчиков вычислителя, при этом выход первого элемента совпадений соединен со входом блока управления и с запускающим входом триггера одновременно, сбросовый вход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, а выход — к управляющему входу второго вентиля, причем первый выход блока управления подключен к управляющему входу первого вентиля, введе875304

1О

25

55 ны блок сравнения кодов и дополнительные генератор, элемент совпадений, блок управления, вентиль и счетчик, при этом выход дополнительного генератора соединен с импульсным входом дополнительного вентиля и со вторым входом дополнительного элемента совпадений, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя, а выход — ко входу дополнительного блока управления, причем первый выход дополнительного блока управления подсоединен к управляющему входу дополнительного вентиля, а второй выход— к первому управляющему входу блока срав

I кения кодов, кроме того, выход дополнительного вентиля подключен ко входу дополнительного счетчика, а второй выход блока управления соединен со вторым управляющим входом блока сравнения кодов, причем выходы первого и дополнительного счетчиков соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блока сравнения кодов, выход которого подсоединен ко входу вычислителя.

На фиг. 1 показана структурная схема фазометра; на фиг. 2 — графи ки, поясняющие принцип работы фазометра.

I фазометр содержит дополнительный генератор 1, первый формирователь 2, генератор 3, второй формирователь

4, дополнительный элемент 5 совпадений, первый и второй элементы 6 и

7 совпадений, дополнительный вентиль

8, дополнительный блок 9 управления, блок 10 управления, первый и второй вентили 11 и 12, триггер 13, дополнительный счетчик 14, блок 15 сравнения кодов, первый и второй счетчики 16 и 17, размещенные в вычислителе 18, Фазометр работает следующим образом.

Опорный сигнал поступает на вход первого формирователя 2, а исследуемый сигнал — на вход второго формирователя 4. С выходов формирователей

2 и 4 импульсы поступают на первые входы элементов 6 и 7 совпадений, на вторые входы которых поступают импульсы эталонного генератора 3. Импульсы с выхода первого формирователя 2 поступают также на первый вход дополнительного элемента 5 совпадений, на второй вход которого поступают импульсы с выхода дополнительного эталонного генератора 1, частота которо4 го отлична от частоты эталонного генератора 3:

В исходном состоянии блок 10 управления, дополнительный блок 9 управления и триггер 13 вырабатывают сигналы, которые поступают соответственно на управляющие входы вентилей 8, ll и 12 и закрывают их. При этом счетчики 14, 16 и 17 находятся в нулевом состоянии.

После запуска фазометра первый импульс с выхода первого элемента 6 совпадений поступает на вход блока 10 управления и запускающий вход триг гера 13. При этом на выходе триггера

l3 и первом выходе блока 10 управления появляются сигналы, открывающие вентили 11 и 12. Параллельно первый импульс с выхода дополнительного элемента 5 совпадений, поступив на вход дополнительного блока 9 управления, открывает дополнительный вентиль 8.

При открытых вентилях 11, 12 и 8! счетчики 16 и 17 считают импульсы генератора 3, а дополнительный счетчик 14 — импульсы дополнительного генератора l, Если происходит совпадение импульса с выхода второго формирователя 4 с импульсом генератора З,то с выхода второго элемента 7 совпадений поступает импульс на сбросовый вход триггера

l3. В результате второй вентиль 12 закрывается, а во втором счетчике 17 оказывается подсчитанным число И! импульсов эталонного генератора 3.

После прихода второго импульса от первого элемента 6 совпадений блок 10 управления закрывает первый вентиль

ll сигналом с первого выхода, при этом в первом счетчике 16 оказывается подсчитанным число Fly импульсов эталонного генератора 3, и на втором выходе блока 10 управления появляется разрешающий сигнал Аналогично, после появления второго импульса на выходе дополнительного элемента 5 совпадений дополнительный блок 9 управления закрывает дополнительный вентиль 8, при этом в дополнительном счетчике

14 фиксируется число И импульсов дополнительного эталонного генератора 1, и подается разрешающий сигнал на первый управляющий вход блока 15 сравнения. кодов. При появлении разрешающих сигналов на обоих его управляющих входах производится сравнение чисел И 2 и И . Величину угла 1

875!, Збо (1) 10

q „Ъ60 (2) ! бТ„ «вЂ”

/ Т«<Т1 2

5 сдвига фаз рассчитывает вычислитель

l8 по формуле при условии, что знаки разностей

LT=T -T> и an= п - nq разные; Т и

T — периоды импульсов соответственно эталонного генератора 3 и дополнительного эталонного генератора 1, Если же знаки разностей йТ. nhN одинаковые, то угол 4 сдвига фаз рассчитывается по формуле

В

Знак разности ЬТ известен заранее, а знак разности Ьп определяет блок

l5 сравнения кодов.

В зависимости от соотношения периодов Т1 опорного сигнала и Т эталонного генератора 3 имеют место следующие соотношения:

° ° °

11 1«Т 6Tq при T > Т

Т2- шТ1 = Tg при Т (T (3) где ): = 1, 2, ...; m = 1, 2 ..., причем k, m таковы, что.Если Аg 7 О или ЬТ,2 < О, то знаки разностей Д Т и an разные и направление сдвига фаз положительное, поэтому угол ф необходимо рассчитывать по формуле (1). Если же ЬТ,1 <О или

bTg> О, знаки дТ и an одинаковые,- а направление сдвига фаз отрицательное.

Учитывая, чтб 40 !

-V =360 Ð = 360 — — або = (1 })60 о о И4 В1 и = М расчет угла сдвига фаз необходимо производить по формуле (2)., 4э

На фиг. 2С1,8 приведены соответственно опорный и исследуемый сигналы с периодами, Оавными Т4. На фиг. 28, Ь показан случай, когда Т, CT+CT .

При этОМ п1= 1 n@=4« пу3е ПОскОльку знаки аТ и hn разные, то, согласно(1)

f = --36Ь = 90

На фиг. 20, 6 показан случай отрицательного сдвига фазы. Нри этом

}14 =3, +=4,В =6, а Т <Т Т1. Знаки

ЬТ и ЬИ равны, следовательно, расчет

Ч! необходимо проводить по формуле(2j

Ч= - .360 = 90

304 6

Таким образом, и прп положительном и при отрицательном сдвиге фазы получен правильный результат.

Формула изобретения

Цифровой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов совпадений, генератор, выход которого подключен ко вторым входам первого и второго элементов совпадений и к импульсным входам первого и второго вентилей одновременно, а выходы последних подсоединены соответственно ко входам первого и второго счетчиков вычислителя, при этом выход первого элемента совпадений соединен со входом блока управления и с запускающим входом триггера одновременно, сбросовый вход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, а выход — к управляющему входу второго вентиля, причем первый выход блока управления подключен к управляющему входу первого вентиля, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены блок сравнения кодов и допопнительные генератор, элемент совпадений, блок управления, вентиль и .счетчик, при этом выход дополнительного генератора соединен с импульсным входом дополнительного вентиля и со вторым входом дополнительного элемента совпадений, первый вход которого подключен к выходу первого формирователя, а выход — ко входу дополнительного блока управления, причем первый выход дополнительного блока управления подсоединен к управляющему входу дополнительного вентиля,. а второй выход — к первому управляющему входу блока сравнения кодов, кроме того, выход дополнительного вентиля подключен ко входу дополнительного счетчика, а второй выход блока управления соединен со вторым управляющим входом блока сравнения кодов, причем выходы первого и дополнительного счетчикав соединены сооТ .ветственно с первым и вторым информационными входами блоков сравнения кодов, выход которого подсоединен ко входу вычислителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М- 310191, кл. 8 Ol И 25/08, 197).

2. Авторское свидетельство СССР

У 328397, кл. 9 Ol R 25/08, 1972.

875304

Составитель В. Рябцев

Редактор Т. Кугрышева Техред Т.Маточка Корректор М. Коста

Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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