SU1226329A1 - Способ измерени сдвига фаз двух сигналов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть, использовано в цифровых фазометрах. Цель изобретени  - повышение точности измерени  фазового сдвига. Формирование пр моугольных импульсов провод т в фиксированные моменты превьпдени  входными сигналами устанавливаемых посто нных уровней напр жени . Выдел ют и измер ют несовпадающие по длительности части импульсов и анализиругот взаимное временное расположение фронтов пр моугольных импульсов, которое учитываетс  при измерени х. Устройство, реализующее способ, содержит формирователи 1 и 2, триггеры 3, 4, 5 и 11. счетчик 6, 7, 8 и 12, генератор 9, элемент 10 совпадени  и инверторы 13 и 14. Предложенные способ и устройство позвол ют производить измерение фазового сдвига двух сигналов, причем результат измерени  не зависит от амплитуды входных сигналов и пороговых напр жений формирователей. 2 с.п. ф-лы. 2 ил. с S С tc к; а ее К Фнг.2

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно к способам измерени  фазового сдвига между двум  сигналами и может быть использовано р цифровых фазометрах.

Целью изобретени   вл етс  повьшге- ние точности измерени  фазового сдвига за счет проведени  анализа взаимного временногр расположени  сигналов

На фиг. приведены временные диаграммы , по сн ющие способ измерени  сдвига фаз двух сигналов; на фиг. 2 - схема устройства дл  измерени  сдвига фаз двух сигналов.

Устройство (фиг.2) содержит первый формирователь 1, второй формирователь 2, первый триггер 3, второй триггер 4 третий триггер 5, причем выход первого соединен с входом второго триггера счетчик 6, первым входом соединенный ,с выходом первого ключа 7, а вторым входом первого триггера, второй ключ 8, генератор 9, первым выходом соединенный с первым входом элемента 10 совпадений, четвертый триггер JI, выходом соединенный с вторым входом элемента 10 совпадений, третий вход которого соединен с инверсньп- выходом третьего триггера, а выход с третьим входом счетчика, третий ключ 12, входы которого соединены с пр мым выходом третьего триггера, инверс ным выходом четвертого триггера, первым выходом генератора, а выход с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом второго ключа, входами соединенного с выходом первого триггера, инверсным выходом второго триггера, вторым выходом генератора, первые и вторые входы второго, третьего и четвертого триггеров соединены, выходы первого и второго формирователей соединены с С-входами первого и второго триггеров , соединенных через первый инвертор 13 и второй инвертор 14 с С-входами третьего и четвертого триггеров, соответственно.

На фиг. 1 показаны; первый входной сигнал (крива  1), второй входной сигнал (крива  2);Пщ и .- пороговые напр жени  соответственно первого и второго усилителей-ограничителей - формирователей 1 и 2,

При пороговых напр жени х близких к нулю синусоидальные сигналы как правило, используемые в фазометрии, можно дл  нагл дности заменить треугольники без нарушени  строгости в

0

5

s

рассуждени х. Все сказанное в зтом случае будет справедливо и дл  синусоидальных сигналов.

Измерение интервалов времени-про- .изводитс , начина  с момента времени tj и кончаетс  в момент t , когда напр жени  входных сигналов по величине равны соответствующим пороговым напр жени м формирователей. Затем производитс  измерение интервала времени, начина  с момента tg и конча  моментом tg , когда значени  входных сигналов равны соответствующим пороговым напр жени м.

Если временное расположение моментов перехода входными напр жени ми соответствующих пороговых напр жений в обоих направлени х совпадают, точный результат измерени  принимаетс  равным полусумме результатов промежуточных измерений, в противном случае полуразности:

tvt ,(t г 2

Очевид,но, что дл  симметричных относительно экстремумов сигналов справедливо следуюа1ее выражение:

t -2

т.е. результат соответствует более точному сдвигу фаз входных сигналов.

Устройство работает следующим образом .

При приходе импульса запуска на выходы триггера 3 и счетчика 6 триггер 3 переходит в нулевое состо ние и обнул ет триггеры 4, 5 и II, одновременно обнул етс  счетчик 6.

Формирователи 1 и 2 формируют на выходах меандры, логические единицы которьпс соответствуют превышению входньпс сигналов пороговых напр жений формирователей 1 и 2.

При по влении на С-входе триггера 3 положительного перепада напр - жени  триггер 3 переходит в единичное состо ние и на счетчик 6 через к.псючи 8 и 7 поступают импульсы с генератора 9.

При по влении на С-входе триггера 4 положительного перепада напр жени  он переходит в единичное состо ние и блокирует прохо дение импульсов через ключ 8 на счетчик 6. Таким обра

3

зон, производитс  первое измерение сдвига фаз входных сигналов.

Второе измерение производитс  следующим образом.

В зависимости от того, на выходе какого формировател  раньше по вл етс  отрицательный перепад напр жени  срабатьшает один из триггеров 5 или 11 , открьта  прохождение импульсов на сзтмирующий или вычитающий входы счетчика 6. Запрет на прохождение импульсов по вл етс  с по влением второго от{1ицательного перепада на выходах формирователей.

Таким образом, производитс  второе измерение и окончательное вычисление сдвига фаз входных сигналов. В конце измерени  все триггеры наход тс  в единичном состо нии, пока не прийдет следующий импульс запуска.

Генератор 9 генерирует парафазные последовательности импульсов, не перекрывающихс  во времени.

Таким образом, предлагаемые способ и устройство позвол ют производить измерение фазового сдвига двух сигналов, причем результат измерени , в отличие от известного способа не зависит от амплитуд входных сигналов и пороговых напр жений формирователей . Это позвол ет производить измерени  с большей точностью.

Claims (2)

1. Способ измерени  сдвига фаз двух сигналов, заключающийс  в том, что формируют пр моугольные импульсы в моменты превышени  входными сигналами устанавливаемых посто нных уровней напр жени , на которых выдел ют и измер ют несовпадающие по длительности части импульсов, отличающийс  тем, что, с целью увеличе26329

ни  точности измерени , фиксируют моменты переходов сигналов через устанавливаемые посто нные уровни напр жени , анализируют взаимное временное г расположение фронтов пр моугольных импульсов, которое учитывают при измерени х .

I

2. Устройство дл  измерени  сдви10 га фаз двух сигналов, содержащее первый и второй формирователи, первый, второй, третий триггеры, причем выход первого соединен с D-входом вто- . рого триггера, счетчик, первым входом

15 соединенный с выходом первого ключа, а вторым выходом с R-входом первого триггера, второй ключ, генератор, первым выходом соединенный с первым входом элемента совпадений, о т л и2Q чающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены четвертый триггер, пр мым выходом соединенный с вторым входом элемента совпадений, третий вход ко25 торого соединен с инверсным выходом третьего триггера, а выход - с третьим входом счетчика, третий ключ, входы которого соединены с пр мым выходом третьего триггера, инверсным выходом четвертого триггера, первым выходом генератора, а выход - с первым входом первого ключа, второй вход которого соединен с выходом второго ключа , входами соединенного с пр мым выходом первого триггера, инверсным

35 выходом второго триггера, вторым выходом генератора, D- и R-входы второго , третьего и четвертого триггеров соединены, выходы первого и второго формирователей соединены с С40 входами первого и второго триггеров, соединенных через инверторы с С-вхо- дами третьего и четвертого триггеров соответственно.

30

nopZ

t noflJ

tst Щ

Z

t« is

.1

Редактор Р.Пицика

Составитель В,Шубин Техред Л.Олейник

2125/42

Тираж 728Родписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Корректор М.Максимипшнец