SU1128189A1 - Широкопредельный цифровой фазометр - Google Patents

Abstract

ШИРОКОПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий первьй и второй формирователи, триггерный фазоизмерйтельный преобразователь, блок определени  исла циклов, счетчик импульсов, реверсивный счетчик импульсов и узел обработки и отображени  кодов, причем входы фазометра соединены с входами формирователей, выход триггерного фазоизмерительного преобразовател  соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к узлу обработки и отображени  кодов, выходц блока определени  числа циклов соединены с входами .реверсивного счетчика импульсов выходы которого подключены к узлу обработки й- отображени  кодбй , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений в диапазоне частот-, он снабжен первым и вторым блоками синхронизации, фазовым детектором, ..блоком управлени , управл емым генератором , кольцевым делителем частоты и делителем частоты, причем выход первого формировател  подключен к первому входу фазового детектора непосредственно, а к первым входам триггерного фазоизмерительного преобразовател  и блока определени  числа циклов через первьй ; блок синхронизации, вторые входы их подключены через второй блок синхронизации к выходу второго фор . миравател , выход фазового детек.то О) ра через последовательно соединенные блок управлени  и управл емый . генератор подключен к входу кольцевого делител  частоты, первый и второй выходы которого соединены с входами синхронизации neiaaoro | н и второго .блоков синхронизации соотю ветственно, а третий выход - к 00 -. третьему входу триа-герного фазоизмерительного преобразовател , при. 00 . этом первый выход кольцевого делител  частоты через делитель частоты со подключен к второму входу фазового детектора.

Description

1

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и предназначено дл  измерени  фазовых сдвигов, превьшающих 360°., Б диапазоне частот

Известен цифровой след щий фазометр дл  измерени  фазовых CjjtBHroB, больших. 360, содержащий входные формирователи, ключи, генератор такtoBbix импульсов фиксированной частоты , делители частоты, реверсированные счетчики импульсов, бинарный квантователь фазы и блок равнозначности 1 .

Такой фазометр представл ет собой замкнутую след щую систему, поэтому имеет невысокое б,ыстродействие кроме того, результат измерени  зависит от частоты входного сигнала, что не позвол ет обеспечить, высокую точность измерени  в диапазоне час-; тот, .

Наиболее близким по технической супщости к изобретению  вл етс  электронньй фазометр, который содержит два формирующих устройства, соединенные с входами, триггерный фазоизмерительный преобразователь, состо щий из триггера, двух- элементов совпадени  и коммутатора, генератор импульсов заполнени  и соединённый с входом счетчика импульсов .блок определени  числа циклов на основе иртегр1 рующей и дифференцирующей цепи , реверсивный счетчик числа циклов счетчик импульс ов, выходы которых подключены к узлу обработки и ото бражени  кодов, два дешифратора и врем задающую цепь. Фазовьй сдвиг входных напр жений преобразуетс  с помощью триггерного фазоизмерительного преобразовател  в интервал времени, который квантуетс  импульсами .фиксированной частоты, формируемыми генератором импульсов заполнени , и результат квантовани  фиксируетс  счетчиком импульсов как значение фазового сдвига. Скачки скважности импульса с выходы триггера фазоизмерительного преобразовател , свидетельствующие ое изменении фазового сдвига на (один полный оборот) , р.егистрируютс  реверсивным счетчиком импульсов как число .полных циклов. Врем задающа  цепь совместно с одним из дешифраторов позвол ют переписать код числа циклов с реверсивного счетчика импульсов в счетчик импульсов, и, таким образом, этот счетчик содержит информацию

281892

и о значении полных оборотов,, и о значении фазового сдвига в пределах одного цикла. Второй дешифратор по . звол ет учитывать знак измер емого фазового сдвига IJ2.

Недостатком известного фазометра  вл етс  зависимость результата иймерени  от частоты входных сигналов, а также возможность сбоев триггера фазоизмерительного преобр азовани .

вызванных совпадением выходных импульсов формирователей при измерении фазовых сдвигов, близких к нулю.

, Цель изобретени  - повьш1ение точ .ности измерений фазовых сдвигов

в диапазоне-частот.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, в фазометр, содержащий первый и второй формирователи триггер ньй фазоизмерительньй преобразователь , блок определени  числа цик-, лов, счетчик импульсов, реверсивньй счетчик импульсов и узел обработки и отображени  кодов, причем входы фазометра соединены с входами формирователей выход триггерного фазоизмерительного преобразовател - соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к узлу обработки и отображени  кодов, выходы блока определени  числа циклов соединены с входами реверсивного счетчика импульсов, выходы которого подключены к узлу обработки и отображени  кодов, введены первый

5 и. второй блоки синхронизации,- фазовый детектор,блок управлени , управл емьй генератор, кольцевой делитель частоты, причем выход первого формировател  подключен к пер0 вому входу фазового детектора непосредственно , а -к первым входам триггерного фазоизмерительного преобразовател  и блока определени  /числа циклов через первый блок

синхронизации-, вторые входьГ их. подключены через второй блок Ьинхронизации к вькоду второго формировател , выход фазового детектора через последовательно соединенные блок

0 управлени  и управл емый генератор подключен к входу кольцевого делител  частоты, первый и второй выходы : которого соединены с входами синхронизации первого и второго блоков

5 синхрониза101И соответственно, а третий выход - к третьему входу триггерного фазоизмерительного преобразовател  при этом пёрвьй выход кольцевого делител  частоты че ре.з делительчастоты подключен к второму входу фазового детектора. На фиг,,1 дана блок-схема предлагаемого фазометра; на фиг.2 - векчторна  диаграмма, по сн юща  его работу. Фазометр содержит входные формирователи 1 и 2, соединенные с входа ми устройства, блоки 3 и 4 синхроиизации , подключенные к выходам входных формирователей, триггерный фазоизмерительный преобразователь 5 и блок 6 опре целени  числа циклов . подключенные к выходам блоков синхронизации счетчик 7 импульсов, соединенный с вькодом триггерного фазоизмерительного преобразовател  реверсивный счетчик 8 импульсов, по ключенньй к выходам блока 6 определени  числа циклов, узел 9 обработки и отображени  кодов, соединенный с выходами счетчика 7 импульсов Ц реверсивного счетчика 8 импульсов., фазовый детектор 10, соединенный с вькодом одного из входных формиро вателей, делитель 1 t частоты, подключенный к Ьдному из входов фазовогр детектора 10, кольцевой делитель 12 частоты, соединенный с входами блоков 3 и 4 синхронизации, делител  11 частоты и триггерным фа зоизмерительньм преобразователем 5, управл емый генератор 13, соединенный с входом кольцевого делител  12 частоты, блок 14 управлени , вклю-; ченный между фазовым детектором 10 и управл емым генератором 13 Устройство работает следующим образом. . На входы формирователей 1 и 2 поступают напр жени  U j -Uosinuit , и Uj i U sin|;iyt+ Ф(1)1 (фи.2й,Б) между которыми необходимо .измерить фазовый сдвиг Ф(1), измен ющийс  во времени в пределах (t)4 2лп , где п- целое число изменений фазового сдвига на 2Л , т.е. число полных циклов. Формирователи V и 2 преобразуют напр жени  1)01,1)3 пр моугольные импульсы, фронты которых соответствуют нуль-переходам входных напр жений (фиг.2 в ,г). Пр моугольные импульсы с выхода формирова тел  . 1 поступают на первый вход фазового детектора 10, выходное напр  жение которого преобразуетс  блоком 14 управлени  в сигнал, измен ющий частоту сигнала управл емого генератора 13 таким образом, чтобы выполн лось условие .f&x где.,0х- частота сигнала управл е . мого генератора и входного сигнала соответственно, К - целое число. Кольцевой делитель 12 частоты делит частоту выходного сигнала Управл емого генератора на три. Коэффициент делени  делител  11 частоты равен К, и на его выходе из одного из сигналов кольцевого делител  12 формирзпотс  импульсы „ sr ,.- частотой |-- fg которые поступают на второй вход фазового детектора 10. Кольцевой делитель 12 .частоты формирует три последовательности к:мпульсов Т1, Т2 и ТЗ, смещенные между собой по времени (фиг.2.д ,е , ж ) .. Последовательности tl и Т2 поступают на входы блоков 3 и 4 синхронизации соответственно. Эти блоки смещают положени  фронтов импульсов формирователей 1 и 2 в моменты по влени  импульсов последовательностей Т1 и Т2 (фиг.2$,м ). Таким образом исключаетс  совпадение. фронтов выходных импульсов блоков 3 и 4 синхронизации, а следовательно, . и возможность сбоев триггерного фазоизмерительного- преобразовател  5. Импульсы Формирователей 1 и 2, синхронизированные последовательност ми Т 1 и Т2 с выходов блоков 3 и 4 синхронизации, поступают на входы триггерного фазоизмерительного преобразовател  5 и блока 6 определени  числа диклов. В преобразователе 5 формируетс  временной . . интервал fi, пропорциональный измер емому фазовому сдвигу Y., который квантуетс  последовательностью импульсов ТЗ. Количество импульсов на выходе преобразовател  5 , пропорциональное Ч, фиксируетс  счетчнком 7 импульсов. При переходе фазового сдвига f 4epie3 нулевое значение блок 6 опреелени  числациклов формирует на. одном из выходов импульс, свидетель ствующий об изменении фазового сдвй га на +2JI или -275 . Число выходных импульсов блока 6 регистрируетс  реверсивным счетчиком 8 импульсов как число полных Щ1клов. Коды фазового сдвига My и числа оборотов М„ поступают на узел 9 обработки и отображени  кодов, в коTopo f при необходимости выполн етс  предварительна  математическа  обработкакодов A/q и N и индикаиси  значений 4 и п . . 9 Таким образом, предлагаемое устройство благодар  введению новых узлов и их функциональных св зей позвол ет измер ть фазовые сдвиги в диапазоне частот,.превьшающие 360°, и позвол ет повысить точность измерени  фазового сдвига.

Фиг. 2

Claims (1)

1. ШИРОКОПРЕДЕЛЬНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий первый и второй формирователи, триггерный фазо-; измерительный преобразователь, блок определения Диела циклов, счетчик импульсов, реверсивный счетчик импульсов и узел обработки и отображения кодов, причем входы фазометра соединены с входами формирователей, выход триггерного фазоизмерительного преобразователя соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого подключены к узлу обработки и отображения кодов, выходы блока определения числа циклов соединены с входами .реверсивного счетчика импульсов; выходы которого подключены к узлу обработки и· отображения кодов, отличающийся тем,

   Фиг./ что, с целью повышения точности измерений в диапазоне частот, _zoh снабжен первым и вторым блоками¹^ синхронизации, фазовым детектором, •блоком управления, управляемым генератором, кольцевым делителем частоты и делителем частоты, причем выход первого формирователя подключен к первому входу фазового детектора непосредственно, а к первым входам триггерного фазоизмерительного преобразователя и блока определения числа циклов через первый ; блок синхронизации, вторые входы их подключены через второй блок синхронизации к выходу второго формирователя, выход фазового детектора через последовательно соединенные блок управления и управляемый генератор подключен к входу кольцевого делителя частоты, первый и второй выходы которого соединены с входами синхронизации первого и второго блоков синхронизации соответственно, а третий выход - к третьему входу трцггерного фазоизмерительного преобразователя, при. этом первый выход кольцевого делителя частоты через делитель· частоты подключен к второму входу фазового ьэ

   Оо с©

   1 1128189