SU1257555A1 - Цифровой след щий фазометр - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к радиотехническим измерени м и предназначено дл  применени  в устройствах, измер ющих разность фаз двух сигналов, в частности в фазовых рад,иогеодезичес- ких и радионавигационных системах.

Известны цифровые фазометры, содержащие формирователи импульсов длительности , равной рассто нию между моментами одновременного перехода через Hyjtb опорного и измер емого сигналов, генератор счетных импульсов и счетчик-делитель lj .

Недостаток.известного устройства низка  точность измерени .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель , первый формирователь, триггер, первый ключ и счетчик, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель , второй формирователь , выход которого св зан с вторым входом триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь первый выход последнего соединен с вторым входом первого формировател , второй выход - с вторым входом второго формировател , а третий выход третьего формировател  подключен к второму входу первого ключа 2 .

Недостаток известного устройства низка  точность измерени .

Цель изобретени  повьшение точности измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель , первый формирователь , триггер, первый ключ и счетчик последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель, второй формирователь , выход которого св зан с вторым входом триггера, последова- тельно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь, первый выход последнего соединен с вторым входом первого формировател , второй выход - с вторым входом второго формировател , а третий выход третьего формировател  подключен к второму входу первого ключа, дополнительно введены второй, третий, чет зертьй и п тый ключи, включенный между выходом счетчика и первым и вторым входами четвертого и п того

5

0

5

0

ключей дешифратор и последовательно соединенные первый реверсивный счетчик и второй реверсивный счетчик, при этом входы первого реверсивного счетчика св заны с выходами четвертого и п того ключей, а выход второго ключа соединен с вторым входом счетчика, своим третьим входом св занного с выходом третьего ключа, первый вход которого соединен с вторым выходом триггера, а второй вход третьего ключа св зан с вторым входом первого ключа, третий вход четвертого ключа соединен с третьим входом п того ключа и с первым входом триггера, а выходы четвертого и п того ключей соединены с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика.

На чертеже представлена схема цифрового след щего фазометра.

Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, усилители-ограничители опорного и измер емого сигналов соответственно 2 и 3, формирователи 4 и 5 импульсов, формирователь 6, триггер 7, первый и второй ключи 8 и 9, счетчик 10, ключ 11, дешифратор 12, четвертый и п тый ключи 13 и 14, реверсивные счетчики 15 и 16.

Цифровой след щий фазометр работает следующим образом.

Цри наличии входных (подлежащих

измерению) сигналов импульсы,прив занные к переднему фронту измер емого и опорного сигнала с формирователей 4 и 5, переключают триггер 7, формиру  на его плечах импульс, соответствующий дополнению до разности фаз (1-а), и импульс, соответствую- пщй измер емой разности фаз - а .

Триггер 7 открывает попеременно ключи 8 и 9, разреша  поступление

импульсов формировател  6 лрбо на обнул ющий вход счетчика 10, либо на счетный вход счетчика 10. Импульс формировател  5, прив занный к переднему фронту измер емого сигнала, открывает ключ 11, устанавлива  таким образом в счетчике 10 значени  реверсивного счетчика 15. После установки первоначального значени  в счетчике 10 начинаетс  подсчет счетных импульсов с формировател  6, пропускаемых через ключ 8, на врем  Rmf тельности импульса (1-а), сформированного триггером 7.

3

По окончании счета импульс, прив занный к переднему фронту опорног сигнала с выхода формировател  4, поступает на вход ключей 13 и 14 и зависимости от того, какой ключ от- крыт, поступает либо на суммирующий либо на вычитающий входы реверсивно счетчика 15.

1 Рассмотрим логику переключени  ключей 13 и 14.

Предположим, что значению разнос фаз соответствует отсчет К реверсивного счетчика 15. Тогда импульс формировател  5 установит значение К в счетчике 10, после чего подсчитывае с  количество импульсов ( ), соответствующее значению дополнени  до разности фаз. Состо ние счетчика 10 по окончании счета, т.е. на врем  прихода импульса с формировател  4,

К + г N.

Дешифратор 12 формирует потенциал , запирающий ключи 13 и 14, при значении счетчика 10, равном N (где N - полна  емкость счетчика 10 и счетчика 15). Импульс формировател  4 не проходит через ключи на соответствующие входы реверсивного счетчика 15 и состо ние PC 15 не изме- н етс .

Предположим, что значение реверсивного счетчика 15 больше, нежели значение измер емой разности фаз, тогда значение К +h счетчика 10 на врем  прихода импульса формировател  4 равно п , где и 0,5N. Дешифратор 12 при значени х счетчика 10 - п 0,5N формирует потенциал, разрешающий прохождение импульсов формировател  4 через ключ 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, уменьша  его значение до соответстви  отсчета и величины измер емой разности фаз.

Предположим, что значение реверсивного счетчика 15 меньше, нежели значение измер емой разности фаз, когда значение k + г счетчика 10 на врем  перехода импульсов формирова- телей равно и , где П . 0,5N. Дешифратор 12 при значении счетчика 10 ,5 формирует потенциал, разрешающий прохождение импульсов формировател  4 через ключ 14 .на сумми- рующий вход реверсивного счетчика 15 увеличива  его значение до соответстви  отсчета и величины измер емой

5

20

30

35 40 5

o 5

5554

разности фаз. Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает слежение за измен емой разностью фаз со скоростью, обусловленной частотой измер емых сигналов.

Слежение за изменением разности фаз ведетс  по наикратчайшему пути. Импульсные последовательности счетных импульсов, сформированные формирователем 6, выбраны так, что последовательности , прив зываемые к переднему фронту подлежащих измерению сигналов, сдвинуты на 180 , а импульсна ., последовательность, поступающа  на счетный вход счетчика 10, сдвинута на 90 по отношению к первым двум последовательност м и следует за импульсной последовательностью счетных импульсов, прив занных к переднему фронту измер емого сигнала. Таким образом устран етс  неопределенность измерений вблизи нул .

Предположим, что истинное значение разности фаз а находитс  в пределах О ,25, дополнение до разности фаз 0,75 :1-С5 :1, значение реверсивного .счетчика 15 находитс  в пределах 0,, тогда значение К+г счетчика 10 на врем  прихода импульсов формировател  4 равно П , где и 0,5N. Дешифратор 12 при значении счетчика 10 и 0,5N формирует разрешение прохождени  импульсов формировател  4 через ключ 14 на суммирующий вход реверсивного счетчика 15, увеличива  его значение до значени  разности фаз, проход  через , формиру  импульс переполнени , регистрируемый реверсивным счетчиком 16.

Если истинное значение разности фаз q находитс  в пределах 0,75 :а 1, дополнение до разности фаз, следовательно , ,26, значение реверсивного счетчика 15k находитс  в пределах ,25N, тогда значение К + b счетчика 10 на врем  прихода импульсов формировател  4 равно и , где И 0,5N.

Дешифратор 12 при значении счетчика 10п . 0,5N формирует импульс, разрешающий прохождение импульсов формировател  4 через ключ 13 на вычитающий вход реверсивного счетчика 15, уменьша  его значение до значени  разности фаз, которое,переход  через О, формирует импульс переполнени , регистрируемый реверсивным счетчиком 16.

$1

в случае пропадани  опорного сигнала формирователь А прекращает формирование импульсов, приведенных к переднему фронту опорного сигнала, Состо ние реверсивного счетчика 15 не измен етс , так как изменение состо ний происходит импульсами формировател  4. Реверсивный счетчик 15 заполн ет разность фаз, предшествующую прекращению сигнала.

В случае пропадани  измер емого сигнала триггер 7 формирует потенциал , разрешающий прохождение импуль

575556

сов с формировател  6 через ключ 9 на обнул щий вход счетчика 10. Дешиф- ;ратор 12 при значени х счетчика 10-N О формирует потенциал, запирающий 5 ключи 13 и 14, запреща , таким образом , прохождение импульсов формировател  4 на реверсивный счетчик 15. Реверсивный счетчик 15 запоминает разность фаз, предшествующую прекра- 10 щению сигнала.

В случае пропадани  обоих сигналов реверсивный счетчик 15 также запоминает предшествующее значение разности фаз,

Редактор М,Петрова

Составитель Л.Воронина Техред М.Ходанич

Заказ 4913/43 Тираж 728 . Подписное ВНИИПИ 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 Л.Патай

Claims (1)

1. ЦИФРОВОЙ СЛЕДЯЩИЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные первый усилитель-ограничитель, первый формирователь, триггер, первый ключ и счетчик, последовательно соединенные второй усилитель-ограничитель, второй формирователь, выход которого связан с вторым входом триггера, последовательно соединенные генератор счетных импульсов и третий формирователь, первый выход последнего соединен с вторым входом первого формирователя, второй выход - с вторым входом второго формирователя, а третий выход третьего формирователя подключен к второму входу первого ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены второй, третий, четвертый и пятый ключи, дешифратор, вход которого соединен с выходом счетчика, первый и второй реверсивные счетчики, при этом обнуляющий вход счетчика соединен с выходом второго ключа, информационный вход которого соединен с информационным входом первого ключа, а управляющий вход - с вторым выходом триггера, вход предустановки счетчика соединен через третий ключ с выходом первого реверсивного счетчика, выходы которого соединены с входами второго реверсивного счетчика, управляющий вход третьего ключа соединен с выходом пятого формирователя, первый выход дешифратора соединен с первым входом первого ключа, второй выход дешифратора соединен с вторыми входами четвертого и пятого ключей, третий выход дешифратора соединен с первым входом пятого ключа, третьи входы четвертого и пятого ключей подключены к первому входу триггера, а выходы четвертого и пятого ключей соединены с первым и вторым входами первого реверсивного счетчика.

   < 12