SU1061060A1

SU1061060A1 - Phase meter

Info

Publication number: SU1061060A1
Application number: SU823383847A
Authority: SU
Inventors: Станислав Иванович Пятин; Вадим Данилович Рудык
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1982-01-28
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1983-12-15

Abstract

ФАЗОМЕТР, содержащий в каждом из двух каналов измерени первый усилитель-ограничитель, подключенный к входной клемме, фазометра, второй усилитель-ограничитель, выходом соединенный с. измерительным триггером, индикатор, отличающийс тем, ато, с целью повышени точности измерени фазовых сдвигов импульсных сигналов, в него введены суммирующие блоки, два фаэоинвертора , четыре селектора пол рности импульсов, два элемента ИЛИ, два стробирующих блока, коммутирующий блок, генератор и калибратор скважности , причем входы суммирующих блоков в каждом из каналов подключены к входным клеммам фазометра, а выходы - к входам вторых усилителейограничителей , выходы первых усилителей-ограничителей через фаэоИнверторы и параллельно соединенные селекторы пол рности мпульсов подключены к входам соответствующих элемен тов ИЛИ, выходы элементов ИЛИ объединены через коммутирующий блбк и одновременно подключены к управл ющим входам стробирующих блоков, сиг- § нальные входы стробирующих блоков подключены к генератору, а сигнальные СЛ выходы соединены с вторыми входами суммирующих блоков, калибратор скважности подключен входом к измерительному триггеру, а выходом к индикато- 5 РУ. О оPHASOMETER, containing in each of the two measurement channels the first amplifier-limiter connected to the input terminal of the phase meter, the second amplifier-limiter, output connected to. a measuring trigger, an indicator, different in that, atoms, in order to increase the accuracy of measuring phase shifts of pulse signals, summing blocks, two phase inverters, four pulse polarity selectors, two OR elements, two gating blocks, a switching block, a generator and a duty ratio calibrator are introduced into it , with the inputs of the summing blocks in each of the channels connected to the input terminals of the phase meter, and the outputs to the inputs of the second amplifiers of the limiters, the outputs of the first amplifiers-limiters through fae Invertors and parallel The electrically connected polarity selectors of the pulses are connected to the inputs of the corresponding OR elements, the outputs of the OR elements are connected through a switching BLB and simultaneously connected to the control inputs of the gating blocks, the signal inputs of the gating blocks are connected to the generator, and the signal SL outputs are connected to the second inputs summing blocks, the duty ratio calibrator is connected to the measuring trigger by the input, and 5 RU to the indicator. Oh oh

Description

Изобретение относитс к фазоиэмерительной технике и предназначено дл измерени фазовых сдвигов импульных сигналов.The invention relates to a phase-measuring technique and is intended for measuring phase shifts of impulse signals.

Известны фазометры дл измерени разности фаз радиоимпульсов, содержащие управл емый фазовращатель, фазовый детектор, линию задержки, генератор пилообразного напр жени и индикатор Phase meters for measuring the phase difference of radio pulses are known, comprising a controlled phase shifter, a phase detector, a delay line, a sawtooth generator and an indicator

Недостатками такого фазометра вл ютс ограниченный частотный диапазон и значительна погрешность измерений.The disadvantages of such a phase meter are a limited frequency range and a significant measurement error.

Наиболее близким к предлгагаемому по технической сущности вл етс фазометр, содержащий два усилител ограничител , измерительный триггер и индикатор, причем первый усилитель-ограничитель подключен к входной клемме фазометра, выход второго усилител -ограничител соединен с измерительным триггером 2 .The closest to the proposed technical essence is a phase meter containing two amplifier limiter, measuring trigger and indicator, with the first amplifier-limiter connected to the input terminal of the phase meter, the output of the second amplifier-limiter connected to the measuring trigger 2.

Достоинством такого Фазометра вл етс широкий частотный диапазон и высока точность измерений параметров непрерывного сигнала.The advantage of such a Phasometer is a wide frequency range and high accuracy of measurements of parameters of a continuous signal.

Однако дл работы с импульсным сигналом такой фазометр обладает значительной погрешностью измерени (так, при скважности сигнала T/tj . 1,1-2,0 погрешность составл ет 18 - 90), а при больших значени х скважности измерени вообще невозможны вследствие произвольной установки состо ний измерительного триггера фазометра в. момент окончани импульса.However, for operation with a pulse signal, such a phase meter has a significant measurement error (for example, when the signal has a T / tj duty cycle. 1.1-2.0, the error is 18–90), and for large values of the duty cycle, measurement is generally impossible due to the arbitrary setting measuring phase trigger c. moment of end of the pulse.

Цель изобретени - повышение точности измерени фазовых сдвигов импульсных сигналов.The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the phase shifts of pulsed signals.

Поставленна цель достигаетс тем что в фазометр, содержащий в каждом из двух каналов измерени первый усилитель-ограничитель, подключенный к входной клемме фазометра, второй усилитель-ограничитель, выходом соединенный с измерительным триггером, индикатор, введены суммирующие блоки , два фазоинвертора, четьфе селектора пол рности импульсов, два элемента ИЛИ, два стробирующих блока, коммутирующий блок, генератор и калибратор скважности, причем входы суммирующих блоков в каждом из каналов подключены к входным клеммам фазометра, а выходы - к входам вторых усилителей-ограничителей, выходы первых усилителей-ограничителей через фазоинверторы и параллельно содиненные селекторы пол рности импульсов подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ, выходы элементов ИЛИ объединены через коммутирующий блок и одновременно подключены к управл ющим входам стробирующих блоков, сигнальные входы стробирующих блоков подключены к генератору, The goal is achieved by the fact that in the phase meter, which contains in each of the two measurement channels the first amplifier-limiter connected to the input terminal of the phase meter, the second amplifier-limiter, output connected to the measuring trigger, the indicator, summing blocks, two phase inverters are inserted, the polarity selector dial pulses, two OR elements, two gating blocks, a switching block, a generator and a duty cycle calibrator, with the inputs of the summing blocks in each of the channels connected to the input terminals of the phase meter, and the output dy - to the inputs of the second limiting amplifiers, the outputs of the first amplifiers-limiters through phase inverters and parallel-connected selectors of the polarity of the pulses are connected to the inputs of the corresponding elements OR, the outputs of the elements OR are connected via the switching unit and simultaneously connected to the control inputs of the gates, the signal inputs of the gates blocks are connected to the generator,

а сигнальные выходы соединены с вторь1ми входами суммирующих блоков, калибратор скважности подключен входом к измерительному триггеру, а выходом к индикатору.and the signal outputs are connected to the second inputs of the summing blocks, the duty ratio calibrator is connected by an input to the measuring trigger, and the output to the indicator.

На чертеже представлена структурна схема фазометра.The drawing shows a structural diagram of the phase meter.

Фазометр содержит суммирующие блоки 1 и 2, первые усилители-ограничители 3 и 4, измерительный триггер 5, калибратор б скважности; индикатор 7, вторые усилители-ограничители 8 и 9, фазоинверторы 10 и 11, селекторы 12-15 пол рности импульсов элементы ИЛИ 16 и 17, коммутирующий блок 18., стробирующие блоки 19 и 20 и генератор 21.The phase meter contains the summing blocks 1 and 2, the first amplifiers-limiters 3 and 4, the measuring trigger 5, the duty cycle calibrator; the indicator 7, the second limiting amplifiers 8 and 9, the phase inverters 10 and 11, the selectors 12-15 of the polarity of the pulses are the elements OR 16 and 17, the switching unit 18., the gating units 19 and 20 and the generator 21.

Входы суммирующих блоков 1 и 2 в каждом из каналов подключены к входным клеммам фазометра, а выходы - к входам вторых усилителей-ограничителей 3 и 4, которые подключены к измерительному триггеру 5. Выход измерительного триггера 5, через калибратор 6 скважности подключен к индикатору 7 . Первые усилители-ограничите ,ли 8 и 9 подключены к входным клеммам фазометра, выходы усилителейограничителей 9 И 8., через фазоинверторы 10 и 11, селекторы 12-15 подключены к входам элементов ИЛИ 16 и 17, причем выходы селекторов 12 и 13 подключены к входам элемента ИЛИ 16, а выходы селекторов 14 и 15 к входам элемента ИЛИ 17, выходы элементов ИЛИ 16 и 17 соединены через коммутирующий блок 18, одновременно выходы элементов ИЛИ 16 и 17 подключен к управл ющим входам стробирующих блоков 19 и 20, причем выход элемента ИЛИ 16 подключен к управл ющему выходу стробирующего блока 19, а выход элемента ИЛИ 17 - к входу стробирующего блока 20, сигнальные входы стробирующих блоков 19 и 20 объединены и подключены к выходу генератора 21, сигнальные выходы стробируюч щих блоков 19 и 20 подключены к вторым входам суммирующих блоков 1 и 2, причем выход стробирующего блока 19 к входу суммирующего блока 1, а выход стробирующего блока 20 - к входу суммирующего блока 2.The inputs of the summing blocks 1 and 2 in each of the channels are connected to the input terminals of the phase meter, and the outputs to the inputs of the second limiting amplifiers 3 and 4, which are connected to the measuring trigger 5. The output of the measuring trigger 5 is connected to the indicator 7 through the calibrator 6. The first amplifiers - limit whether 8 and 9 are connected to the input terminals of the phase meter, the outputs of the amplifiers of the limiters 9 AND 8., through phase inverters 10 and 11, the selectors 12-15 are connected to the inputs of the elements OR 16 and 17, and the outputs of the selectors 12 and 13 are connected to the inputs of the OR 16 element, and the outputs of the selectors 14 and 15 to the inputs of the OR 17 element, the outputs of the OR 16 and 17 elements are connected via the switching unit 18, and the outputs of the OR 16 and 17 elements are simultaneously connected to the control inputs of the gate blocks 19 and 20, and the output of the OR element 16 is connected to the control output strobe 19, and the output of the element OR 17 to the input of the gating unit 20, the signal inputs of the gating units 19 and 20 are combined and connected to the output of the generator 21, the signal outputs of the gating units 19 and 20 are connected to the second inputs of the summing units 1 and 2, and the output of the gating unit 19 to the input of the summing unit 1, and the output of the gating unit 20 to the input of the summing unit 2.

Фазометр работает следующим образом .Phase meter works as follows.

На вход фазометра подаетс исследуемый и опорный 1{мпульсные сигналы. Поступа на входы усилителей-ограничителей 8 и 9, сигналы усиливаютс и граничиваютс и с выхода фазоинверторов 10 и 11 поступают на селекто .ры 12 и 13 пол рности импульсов в одном канале и 15 и 14 в другом, Последние выдел ют импульсы положи - тельной пол рности, соответствующие положительной полуволне сигнала, поступающего .с выхода фазоинверторов 10 к 11. Эти импульсы поступают на входы элементов ИЛИ 16 и 17, где суммируютс , образу импульс, соответст вующий по длительности входным сигна лам. Сформированные таким образом импульсы управл ют работой стробирую щих блоков 19 и 20, закрыва последние на врем действи импульса и открыва на врем паузы, В интервале паузы сигнал генератора 21 через открытые стробирующие блоки 19 и 20 поступает на суммируюмие блоки 1 и 2 обеспечива подачу на измерительный триггер 5 сигнала генератора 21, Последнее обусловливает в интервале паузы равенство нулю посто нной составл ющей выходного напр жени измерительного триггера 5. Выполнение данного услови вл етс необходимым , так как в противном случае при работе с импульсным сигнашом по его окончании измерительный триггер 5 . устанавливаетс в одном из своих устойчивых СОСТОЯНИЙ до прихода следую щего импульса, что приводит к большой погрепшости измерений при значени х скважности 1,1 - 1,5 и полность нарушает работу фазометра при больших значени х сквгикности. В интерва;ле импульса фазометр работает обычным образом, формиру измерительным триггером 5 сигнал измерительной информации , посто ннна составл юща которого соответствует измер емому фазовому сдвигу. Дл исключени возникающей при этом погрешности от скважности сигнала служит калибратор 6 скважности. Калибровка производитс подачей импульсного сигнала в один из каналов фазометра при замкнутом коммутирующем блоке 18. Показани фазометра изменением, коэффициента усилени калибратора 6 скважности устанавливаютс равными 180. Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет устранить недостатки известных импульсных фазометров ограниченный частотный диапазон значительную погрешность измерений. Использование фазоинверторов, селекторов пол рности импульсов и элементов ИЛИ позвол ет осуществить формирование импульсов, длительность которых соответствует длительности входных сигналг)в в каждом из каналов фазометра , а использование генератора, стробирующих блоков и суммирующих блоков позвол ет обеспечивать устойчивую работу триггерного фазометра в интервсше паузы между импульсами. Использование калибратора скважности , представл ющего собой усилитель с регулируемым коэффициентом усилени ,, позвол ет исключить вли ние параметров импульсов на погрешность измерений.The test and reference 1 {pulse signals are fed to the phase meter input. The inputs to the inputs of the limiting amplifiers 8 and 9, the signals are amplified and bordered, and from the output of the phase inverters 10 and 11 go to the selectors 12 and 13 of the polarity of the pulses in one channel and 15 and 14 in the other, the pulses are positive. These signals correspond to a positive half-wave of the signal arriving from the output of the phase inverters 10 to 11. These pulses arrive at the inputs of the elements OR 16 and 17, where they are summed to form a pulse corresponding to the duration of the input signals. The pulses generated in this way control the operation of the gating units 19 and 20, closing the last ones for the duration of the impulse and opening for the pause time. In the interval of the pause, the signal of the generator 21 through the open gating units 19 and 20 is supplied to the summed units 1 and 2 providing supply to the measuring the trigger 5 of the signal generator 21, the latter causes in the interval of the pause the equality to zero of the constant component of the output voltage of the measuring trigger 5. The fulfillment of this condition is necessary, since otherwise uchae when working with pulse signashom upon its completion measurement trigger 5. is established in one of its stable states before the arrival of the next pulse, which leads to a large measurement accuracy at a duty cycle of 1.1–1.5 and completely violates the operation of the phase meter at large values of squi nity. In the interval of the pulse, the phase meter operates in the usual way, forming a measurement information signal by the trigger trigger 5, the constant component of which corresponds to the phase shift being measured. To eliminate the error resulting from the signal's duty ratio, the calibrator 6 is used. Calibration is performed by applying a pulse signal to one of the channels of the phase meter when the switching unit 18 is closed. The phase meter readings by changing the gain factor of the calibrator 6 are defined as 180. Thus, the proposed device eliminates the drawbacks of the known pulse phase meters and a limited frequency range and significant measurement error. The use of phase inverters, pulse polarity selectors and OR elements allows the formation of pulses whose duration corresponds to the duration of the input signals in each of the phase meter channels, and the use of a generator, gating blocks and summing blocks allows the trigger phase meter to ensure stable operation between by pulses. The use of the duty cycle calibrator, which is an amplifier with an adjustable gain factor, makes it possible to eliminate the influence of the pulse parameters on the measurement error.

Claims

PHASOMETER, containing in each of the two measurement channels · the first amplifier-limiter connected to the input terminal of the phase meter, the second amplifier-limiter, the output connected to. measuring trigger, an indicator, characterized in that, in order to improve the accuracy of measuring the phase shifts of pulsed signals, summing blocks, two phase inverters, four pulse polarity selectors, two OR elements, two gate blocks, a switching block, a generator and a calibrator are introduced into it duty cycle, and the inputs of the summing blocks in each channel are connected to the input terminals of the phase meter, and the outputs to the inputs of the second amplifier limiters, the outputs of the first amplifier limiters through faeoinverters and in parallel The connected pulse polarity selectors are connected to the inputs of the corresponding OR elements, the outputs of the OR elements are connected via a switching unit and simultaneously connected to the control inputs of the gate blocks, the signal inputs of the gate blocks are connected to the generator, and the signal outputs are connected to the second inputs of the summing blocks, the duty cycle calibrator is connected by the input to the measuring trigger, and by the output to the indicator S S RU. R

106106Q