SU1298688A2 - Цифровой фазометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике, может быть использовано при построении цифровых фазометров и  вл етс  дополнительным к а.с. № 1213436. Цель изобретени  повьшение точности измерени . Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2, блоки 3 и 4 делени  частоты,-В-триггеры 5 и 6, блок 7 преобразовател  фаза - интервалы времени, блок 8 квантовани , счетчик 9 кода фазы, вычислительный блок 10, индикатор 11 и-генератор 12. Кроме того, устройство включает элемент И 13, элемент 14 задержки со счетчиком 15 времени, блок 16 управлени  и блок 17 синхронизации. Использование D-триггеров 18 и 19, элемента И 20 с инверсией и элемента Н 21 с соответствующими св з ми позвол ет за счет усреднени  уменьшить уровень основной погрешности измерений и обеспечить однозначность отсчета фазового сдвига. 3 ил. b

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной техникеги может быть ис пользовано при построении цифровых фазометров, предназначенных дл  измерени  сдвига фаз гармонических сигна- лов на высоких частотах и  вл етс  усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 1213436.

Цель изобретени  - повьпиение точности измерени .

На фиг.1 приведена структурна  схема цифрового фазометра; на фиг„2 - эпюры, по сн ющие принцип его работы; на фиг.З - структурные схемы блока синхронизации и блока управлени ,

Цифровой фазометр содержит первый 1 и второй 2 формирователи, последовательно соединенные соответственно

Входные гармонические сигналы, : преобразованные формировател ми 1 и2; в пр моугольные, импульсы со стандартными логическими уровн ми (фиг.2а,в), поступают на блоки 3 и 4 целени  частоты , на блок 3 непосредственно, а на блок 4 через второй элемент И 21, где осуществл етс  деление частоты . входных сигналов (фиг.2б,г). С блоков 3 и 4 делени  частоты сигналы поступают на D-входы D-триггеров 5 и 6, где осуществл етс  прив зка их фронтов и срезов к последовательности счетных импульсов генератора 12, по- . ступающих на входы синхронизации D-триггеров 5 и 6. Сигналы с выходов D-триггеров 5 и 6 поступают на блок 7 преобразовател  фаза - интервалы времени. Интервалы времени (фиг.2е),

первый 3 -и второй 4 блоки делени 

частоты и первый 5 и второй 6 D-триг- пропорциональные фазовому сдвигу геры, выходы которых соединены с вхо- входных сигнапов, поступают на блок дами блока 7 преобразовател  фаза - интервалы времен и, а выходы последнего соединены с входами блока 8 квантовани , выход которого через счетчик 9 кода фазы и вычислительный блок 10 соединены с индикатором 1 1, генератор 12, выходы которого соединены с входами синхронизации D-триггеров

25

В квантовани , где производитс  их квантование задергканной с помощью элемента I4 задержки последовательностью счетных импульсов. Врем  задержки элемента 14 выбираетс  так, что нет наложез и  счетных импульсов на фронты и срезы квантуемых интервалов , это,необходимо дл  устойчиво5 и 6 и первого элемента И 13, соеди- го срабатывани  пересчетных сХем уст- ненного через элемент 14 задержки со ройства. По окончании текущего време- счетчиком 15 времени измерени  и с блоком 8 квантовани , последовательни измерени  (перепад -0, фиг.2д) с помощью дополнительных D-триггеров 18 и 19 и элемента И 20 с инвер- блок 17 синхронизации, который соеди- 35 сией формируетс  импульс, запираю- нен с первым элементом И 13 и счет- щий второй элемент И 2 на врем .

но соединенные блок 16 управлени  и

чиком 15 времени измерени , а блок 16 управлени  соединен с вычислитель- ньм блоком 10, а также последовательно соединенные два дополнительных D-триггера 18 и 19, элемент И 20 с инверсией и второй элемент И 21, вы- - ход которого соединен с блоком 4 делени  частоты, а вход совместно с входами синхронизации дополнительных D-триггеров 18 и 19 - с выходом формировател  2, D-вход первого дополнительного D-тpиtгepa 18 соединен с выходом блока 17 синхронизации, а выход формировател  1 - с блоком 3 делени  частоты. Блок 16 управлени  включает в свой состав формирователь 22 пуска вычислительного блока 10. и формирователь 23 пуска времени изме40

45

50

равное периоду входного сигнала. За счет этого в паузе между измерени ми из входной последовательности блока 4 делени  частоты (фиг.2в) исключаетс  один импульс сигнала, и начальна  фаза сигнала на его выходе перед следующим циклом измерени  смещаетс  на период сигнала. На эпюрах показаны смещени  начальной фазы на : выходе блока 4 делени  частоты (фиг.2г,к,м) к соответствующие им временные интервалы блока преобразовани  фаза - интервалы времени дл  последовательности трех времен измерени  (фиг.2е,л,н)„ Временные интервалы (фиг.2е,л,-н) при за три цикла измерени  проход т все комбинации своих возможных значений, рени , а блок 17 синхронизации содер- 55 обусловленных начальной фазой блока жит управл емый триггер 24.д делени  частоты. По окончании кажФазометр работает следующим обра- дого измерительного цикла код счет- зом,чика 9 фазы Мер; вводитс  в вычисли

Входные гармонические сигналы, : преобразованные формировател ми 1 и2; в пр моугольные, импульсы со стандартными логическими уровн ми (фиг.2а,в), поступают на блоки 3 и 4 целени  частоты , на блок 3 непосредственно, а на блок 4 через второй элемент И 21, где осуществл етс  деление частоты . входных сигналов (фиг.2б,г). С блоков 3 и 4 делени  частоты сигналы поступают на D-входы D-триггеров 5 и 6, где осуществл етс  прив зка их фронтов и срезов к последовательности счетных импульсов генератора 12, по- . ступающих на входы синхронизации D-триггеров 5 и 6. Сигналы с выходов D-триггеров 5 и 6 поступают на блок 7 преобразовател  фаза - интервалы времени. Интервалы времени (фиг.2е),

пропорциональные фазовому сдвигу входных сигнапов, поступают на блок

25

В квантовани , где производитс  их квантование задергканной с помощью элемента I4 задержки последовательностью счетных импульсов. Врем  задержки элемента 14 выбираетс  так, что нет наложез и  счетных импульсов на фронты и срезы квантуемых интервалов , это,необходимо дл  устойчиво го срабатывани  пересчетных сХем уст- ройства. По окончании текущего време-

0

5

0

равное периоду входного сигнала. За счет этого в паузе между измерени ми из входной последовательности блока 4 делени  частоты (фиг.2в) исключаетс  один импульс сигнала, и начальна  фаза сигнала на его выходе перед следующим циклом измерени  смещаетс  на период сигнала. На эпюрах показаны смещени  начальной фазы на : выходе блока 4 делени  частоты (фиг.2г,к,м) к соответствующие им временные интервалы блока преобразовани  фаза - интервалы времени дл  последовательности трех времен измерени  (фиг.2е,л,н)„ Временные интервалы (фиг.2е,л,-н) при за три цикла измерени  проход т все комтельный блок 10, а результат i-ro измерени  вычисл етс  по формуле

Cf; 360

-t-,

где NT - код времени измерени ;

- дробна  часть числа х и хранитс  в вычислительном блоке 10

Вывод усредненного результата измерени  на индикатор I } осзпцествл - етс  после числа времен измерени  и вычисл етс  по формуле N

;

Импульс времени измерени  формируетс  блоком 17 синхронизации и управл ет прохождением счетных импульсов через элемент И 13, Начало времени измерени  определ етс  вводом предыдущей измерительной информации в вычислительный блок 10 со счетчика 9 блока фазы, его начальной установки и времени, требуемого на обработку начального сдвига блока 4 делени  частоты. Сигнал окончани  ввода из . вычислительного блока 10 поступает на формирователь 23 пуска времени измерени  блока 16 управлени . Последний формирует импульс Пуск на вход :установки S управл емого триггера 24 блока 17 синхронизации. Управл емый триггер 24 устанавливаетс  в единичное состо ние, определ ющее начало времени измерени . Окончание времени измерени  осуществл етс  сигналом Стоп, формируемым счетчиком 15 времени измерени . Момент окончани  времени измерени  выдел етс  формирователем 22 пуска вычислительного блока

flij-ijnji ij jTJTjnjij jijnjnjajnjn-r

5

0

5

0

5

10. По указанному сигналу последний производит ввод Новой измерительной информации.

Таким образом, использование новых элементов, а именно двух дополнительных D-триггеров, элемента К с инверсией и второго элемента И с соответствующими св з ми, позвол ет за счет усреднени  уменьшить уровень основной погрешности измерени , обусловленной паразитной взаимосв зью узлов фазометра на входные формирова- тели7 и обеспечить однозначность от счета фазового сдвига.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой фазометр по авт.св. № 1213436, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в него введены -первьй и второй дополнительные D-триггеры, элемент И с инверсией и дополнительный элемент И, при этом D-вход первого дополнительного D-триггера соединен с выходом блока синхронизации, пр мой выход - с D-входом второго дополнительного D-триггера, инверсный выход - с входом элемента И с инверсией , второй вход которого соединен с пр мым выходом второго дополнительного D-триггера, С-вход которого соединен с С-входом первого дополнительного D-триггера, выходом второго формировател , и входом дополнительного элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента И с инверсией, а выход - с входом второго блока делени  частоты.

   S riJ J U LrLS lJ U Ln.

   л

   л

   JL

   t

   Фиг. 2

   А

   W

   ю

   0

   fO

   Г7

   й

   Стоп

   %ск

   21

   16

   23

   Редактор Н.Бобкова

   Составитель М.Катаиова

   Техред И.Попович . Корректор С.Шекмар

   Заказ 885/48 Тираж 731 . 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