SU1538145A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  разности фаз двух сигналов в услови х амплитудных и фазовых флуктуаций. Цель - повышение быстродействи  цифрового фазометра - достигаетс  введением инверторов 5, 6 блока 7 компараторов, блока 10 октанового управлени  и блока 13 регистровой пам ти. Цифровой фазометр содержит также усилители-ограничители 1, 2, конусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы, коммутаторы 8, 9, аналого-цифровой преобразователь 11 и блок 12 посто нной пам ти. 2 ил.

Description

сд

ОЭ

00

Јь

сл

Фие.1

Изобретение относитс  к устройствам дл  измерени  разности фаз двух сигналов в услови х амплитудных и фазовых флуктуации

Цель изобретени  - повышение быстродействи  фазометра

На фиго 1 представлена блок-схема цифрового фазометра; на фиг.2 - диаграмма и таблица истинности, по сн  гацие принцип работы фазометра.

Фазометр содержит два усилител - ограничител  1 и 2, косинусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы, два инвертора 5 и 6, блок 7 компараторов два коммутатора 8 и 9, блок 10 OF- тантного управлени , аналого-цифровой преобразователь (АЦП) И, блок 12 посто нной пам ти, блок 13 регистровой пам ти При отом выходы усилителей-ограничителей 1 и 2 соединены соответственно с входами косинусного 3 и синусного 4 фазовых детекторов , выход косинусного фазового детектора 3 соединен с входом первого инвертора 5, первыми входами компараторов 8 и 9 и блока 7 компараторов , выход синусного фазового детектора 4 соединен с входом второго инвертора 6, вторыми входами коммутаторов 8 и 9 и блока 7 компараторов , выход первого инвертора 5 соединен с третьими входами коммутаторов 8 и 9 и блока 7 компараторов, выход второго инвертора 6 соединен с четвертыми входами коммутаторов 8

и 9 и блока 7 компараторов, три выхода блока 7 компараторов соединены с соответствующими входами блока 10 октантного управлени  и старшими адресными входами блока 12 посто нной пам ти, первый, второй, третий и четвертый выходы блока 10 октантного управлени  соединены с управл ющими входами первого коммутатора 8, а п тый , тестой, седьмой и восьмой выходы - с управл ющими входами второго коммутатора 9, выход коммутатора 8 соединен с сигнальным входом АЦП 11, выход коммутатора 9 - с опорным входом АЦП 11, информационные выходы АЦП 11 соединены с младшими адресным входами блока 12 посто нной пам ти, выход Готовность данных АЦП 11 - с входом записи блока 13 регистровой пам ти, выходы блока 12 посто нной пам ти - с входами данных блока 13 регистровой пам ти.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Фазометр работает следующим образом

Сигналы между которыми производитс  измерение разности фаз, усиливаютс  усилител ми-ограничител ми 1 и 2,выходные напр жени  которых не должны превышать значений UMctKC/C,707, где ил,с«кс максимально допустимое входное напр жение дл  АЦП 11, используемого в фазометре Косинусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы преобразуют входные напр жени  в напр жение , пропорциональное разности фаз входных сигналов,. Выходные сигналы фазовых детекторов 3 и 4 (фиг.2а, сплошные линии ) и их инверсии на выходе инверторов 5 и 6 (, пунктирные линии) поступают на коммутаторы 8 и 9. Блоком 7 компараторов про изводитс  сравнение величин sinfltf O, , /cosd4/ /sintfv/ (,в) Результаты сравнени , выражаемые трем  битами информации на выходе блока 7 компараторов, поступают на вход бло ка 10 октантного управлени , где производитс  их дешифраци  и определ етс  октант, в котором будет производитьс  преобразование информационных сигналов аналого-цифровым преобразователем Выходные сигналы блока 10 октантного управлени  на основе результатов дешифрации (см.таблицу истинности на ) управл ют коммутацией входных сигналов АЦП 11 так, чтобы величина информационного сигнала на входе АЦП, используемого в качестве сигнального, была по модулю меньше величины на другом входе АЦП, используемого в качестве опорного , а знаки входных сигналов соответствовали необходимой пол рности входных напр жений дл  используемого в фазометре типа АЦП

Таблица истинности на фиг.2 соответствует АЦП, дл  которого сигнальное напр жение имеет положительный знак, а опорное - отрицательный. Преобразование начинаетс  по сигналу Запуск АЦП. Если на момент начала преобразовани  на сигн льном входе АЦП 1 1 сигнал U sindf/1, на опорном входе U cos/sq или соответственно их инверсии, то на выходе АЦП после окончани  преобразовани  образуетс  код t,g и У или ctg4(/, егпи входные сигналы АЦП мен ютс  МРСТЗМИ, Выходные информационные коды АЦП 11 подаютс  на младшие адресные- входы блока

515

12 посто нной Пам ти, на старшие - выходные коды блока 7 компараторов, которые определ ют выходную функцию на выходе АЦП (tgЈ{/ или В блоке 12 содержатс  функции преобразовани  входных кодов в величины arctg/Sl/ и arcctgA / o При этом вс  область посто нной пам ти разбита на октанты, в каждом из которых содержит с  соответствующа  функци  arctg или arcctgdt/.Три бита информации, поступающие с выхода блока 7 компараторов , определ ют область пам ти и, тем самым, соответствующую функцию преобразовани . В общем случае в блок 12 посто нной пам ти заноситс  така  функци j чтобы в результате сопр жени  кодов, поступающих на адресные входы, на выходе блока 12 посто нной пам ти обеспечивалс  линейный код в диапазоне (-180) - ( + 180)°. По сигналу АЦП 11 Готовность данных результаты преобразовани  с выхода блока 12 посто нной пам ти записываютс  в блок 13 регистровой пам ти, тем самым достигаетс  взаимно однозначное соответствие между сигналами на входе АЦП 11 и результатами измерени .

Использование предлагаемого фазо- метра по сравнению с известным позвол ет повысить быстродействие измерени  за счет исключени  задержки обновлени  одного из сигналов на входе АЦП 11 путем введени  симметричного управлени  переключением входных сигналов АЦП 11. По результатам испытаний вы влено, что быстродействие предлагаемого фазометра в 1,2 раза выше быстродействи  известного,, Ис- питани  предлагаемого фазометра показали достижение положительного эффекта , высокую надежность его работы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой фазометр, содержащий два усилител -ограничител , выходы которых соединены с входами косинус456

   ного и синусного фазовых детекторов,, а входы - с входами фазометра, первый и второй коммутаторы, выходы которых соединены соответственно с сигнальным и опорным входами аналого-цифрового преобразовател , информационные выходы которого соединены с соответствующими младшими адресными входами блока посто нной пам ти, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены первый и второй инверторы , блок компараторов, блок октант- ного управлени  и блок регистровой пам ти, при этом выход косинусного фазового детектора соединен с входом первого инвертора, первыми входами первого и второго коммутаторов и первым входом блока компараторов, выход синусного фазового детектора соединен с входом второго инвертора, вторыми входами первого и второго компараторов и вторым входом блока компараторов, выход первого инвертора соединен с третьими входами первого и второго коммутаторов и третьим входом блока компараторов, выход второго инвертора соединен с четвертыми входами первого и второго коммутаторов и четвертым входом блока компараторов , три выхода блока компараторов соединены соответственно со старшими адресными входами блока посто нной пам ти и входами блока октант ного управлени , первый, второй, третий и четвертый выходы блока октант- ного управлени  соединены с управл ющими входами первого коммутатора, а п тый, шестой, седьмой и восьмой выходы - с управл ющими входами второго коммутатора, выход аналого-цифрового преобразовател  Готовность данных соединен с входом записи блока регистровой пам ти, входы данных которого соединены с выходами блока посто нной пам ти, а выход - с выходом фазометра.

   s