SU1666967A1 - Analogue phase meter - Google Patents
Analogue phase meter Download PDFInfo
- Publication number
- SU1666967A1 SU1666967A1 SU884606546A SU4606546A SU1666967A1 SU 1666967 A1 SU1666967 A1 SU 1666967A1 SU 884606546 A SU884606546 A SU 884606546A SU 4606546 A SU4606546 A SU 4606546A SU 1666967 A1 SU1666967 A1 SU 1666967A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- inputs
- limiter
- output
- comparators
- limiters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в устройствах измерени фазового сдвига. Цель - повышение точности измерени сдвига фаз. Аналоговый фазометр содержит усилители - ограничители 1 и 2, интеграторы 3 и 4, разр дные ключи 5 и 6, компараторы 7 и 8, ограничители 9 и 10 верхнего уровн , ограничители 11 и 12 нижнего уровн и выходной сумматор 13. Цель достигаетс за счет использовани компараторов 7 и 8 дл управлени разр дными ключами, а ограничителей 9 - 12 - дл гарантированного обеспечени напр жени на одних входах компараторов 7 и 8, превышающего напр жение на их других входах. 2 ил.The invention can be used in devices for measuring phase shift. The goal is to improve the accuracy of phase shift measurements. The analog phase meter contains amplifiers 1 and 2, integrators 3 and 4, bit switches 5 and 6, comparators 7 and 8, upper limits 9 and 10, lower limit stops 11 and 12, and an output adder 13. The goal is achieved by using comparators 7 and 8 to control the bit switches, and limiters 9-12 to guarantee the voltage on some inputs of the comparators 7 and 8, which are higher than the voltage on their other inputs. 2 Il.
Description
-S-S
ЁYo
Фиг.11
о о о юoh oh u
Os VIOs VI
ограничители 11 и 12 нижнего уровн и выходной сумматор 13. Цель достигаетс за счет использовани компараторов 7 и 8 дл управлени разр дными ключами л ш раниlimiters 11 and 12 of the lower level and output adder 13. The goal is achieved by using comparators 7 and 8 to control the bit keys
Изобретение относитс к технике электрических измерений, а именно к измерению угла фазового сдвига между двум гармоническими сигналами.The invention relates to an electrical measurement technique, namely to measuring a phase shift angle between two harmonic signals.
Цель изобретени - повышение точно- сти измерени сдвига фаз входных сигналовThe purpose of the invention is to increase the accuracy of measuring the phase shift of the input signals.
На фиг 1 приведена с румурпа фазометра на фиг 2 - временные ди грам мы.Fig. 1 is shown from the rumurpa of the phase meter in Fig. 2 — time diagrams.
Фазометр содержит первый I и иторон 2 усилители-ограничители, первый 3 и второй 4 интеграторы, разр дные ключи 5 и 6 в цеп х обратной св зи интеграторов первый 7 и второй 8 компараторы, первый 9 и второй 10 ограничители верхнего уровн первый 11 и второй 12 ограничители нижнего уровн 4 выходной сумм тор П Входы усилителей-ограничителей 1 и 2 подключены к входным шинам Выход усилител -ог- раничител 1 подключен к первым обидам интеграторов 5 и 6 и ограничителей 11 и 10 Выход усилител -ограничител 2 подключен к вторым входам интегпзгоров 5 и 6 и входам ограничтелей 9 и 1 огра- ничителей 9 и 10 подключены соответственно к пр мым входам компараторов 7 и 8, а выходы ограничителей 11 и 12 к инверсным входам компараторов 7 и 8 Выходы компараторов 7 и 8 соединены (.оответст венно с управл ющими входами ключей 5 и б. Выход интегратора 3 соединен с инверсным входом сумматора 13. выход интегратора 4 - с пр мым входом сумматора 13 Выход сумматора 13 вл етс выходом уст ройства.The phase meter contains the first I and Itoron 2 limit amplifiers, the first 3 and second 4 integrators, bit switches 5 and 6 in the integrator feedback circuits of the first 7 and second 8 comparators, the first 9 and second 10 upper limiters of the first 11 and second 12 low limiters 4 output sum of a torus P Inputs of limit amplifiers 1 and 2 are connected to input buses The output of amplifier limiter 1 is connected to the first offenses of integrators 5 and 6 and limiters 11 and 10 The output of amplifier limiter 2 is connected to the second inputs of integrators 5 and 6 and entrances the boundaries 9 and 1 of the limiters 9 and 10 are connected respectively to the direct inputs of the comparators 7 and 8, and the outputs of the limiters 11 and 12 to the inverse inputs of the comparators 7 and 8; the outputs of the comparators 7 and 8 are connected (correspondingly to the control inputs of the keys 5 and B. The output of the integrator 3 is connected to the inverted input of the adder 13. The output of the integrator 4 is with the direct input of the adder 13 The output of the adder 13 is the output of the device.
Фазометр работает следующим обра зом.The phase meter works as follows.
Синусоидальные входные напр жени Ui и U2 подаютс на входы усилителей-ограничителей 1 и 2, которые формируют на своих выходах двухпол рные пр моугольные импульсы Уз и 1)4 (фиг 2а, б) Амплитуды импульсов напр жений вл ючс одинаковыми и определ ютс величиной пр мого падени напр жени на диодах усилителей-ограничителей 1 и 2, поскольку использованы диоды, изготовленные в едином технологическом цикле на одной подложке (например, 2ДС223В) Напр жени Уз и LM The sinusoidal input voltages Ui and U2 are fed to the inputs of limiting amplifiers 1 and 2, which form two-pole square pulses Uz and 1) 4 at their outputs (Fig. 2a, b). The amplitudes of the voltage pulses are the same and are determined by the value of pr. the voltage drop across the diodes of the limiting amplifiers 1 and 2, since the diodes manufactured in a single technological cycle on a single substrate (for example, 2С223В) are used;
чителей 9 12 - дл гарантированного обеспечени напр жени на одних входах компараторов 7 и 8. превышающего напр жение на их других входах 2 ил9 12 - to guarantee voltage at some inputs of comparators 7 and 8. exceeding the voltage at their other inputs 2 or more
иУww
подаютс на входы интеграторов 3 и 4 и на входы ограничителей 9--12. Ограничители 9 и 10 производ т ограничение по верхнему уровню, и на их выходах формируютс соответственно напр жени U4 и Уз (фиг.2ж, и) Ограничители 11 и 12 производ т ограничение по нижнему уровню, и на их дах формируютс напр жени Уз и (фиг. 2е, к). Напр жени Уз и Ш подаютс на инверсный и пр мой входы компаратора 7 Напр жени Уз и подаютс на пр мой м инверсный входы компаратора 8 Наличие ограничителей 9-12 обеспечивает четкость срабатывани компараторов 7 и 8 в моменты равенства нулю суммы напр жений Ib-tLM за счет гарантированного превышени напр жени 1Уз над ILUl, которое достигаетс регулировкой резистора ограничител 11. и I Уз I над I U4 I , достигаемого регулировкой резистора ограничител 12 На выходе компаратора 7 по вл ютс пр моугольные импульсы напр жением У,. а на выходе компаратора 8 - пр моугольные импульсы напр жением Ua (фиг 2з, л), поступающие на управл ющие входы ключей 5 и б.are fed to the inputs of integrators 3 and 4 and to the inputs of limiters 9-12. Limiters 9 and 10 produce a limitation on the upper level, and the voltages U4 and Uz are formed at their outputs (Fig. 2g, and). Limiters 11 and 12 produce a limitation on the lower level, and on their dyes, the voltages Uz and ( Fig. 2e, k). The voltages Uz and W are fed to the inverse and direct inputs of the comparator 7 Voltages Uz and are fed to the direct inverse inputs of the comparator 8 The presence of limit switches 9-12 ensures the accuracy of the operation of the comparators 7 and 8 when the sum of the voltages Ib-tLM is equal to zero the account of guaranteed overvoltage of 1Uz over ILUl, which is achieved by adjusting the resistor of the limiter 11. and I Uz I over I U4 I, achieved by adjusting the resistor of the limiter 12 At the output of the comparator 7, rectangular pulses of voltage Y, appear. and at the output of the comparator 8, rectangular pulses with voltage Ua (fig. 2h, l), arriving at the control inputs of the keys 5 and b.
Интеграторы 3 и 4 производ т одновременное интегрирование суммы напр жений Уз и U4 (фиг, 2в).The integrators 3 and 4 simultaneously integrate the sum of the voltages Uz and U4 (Fig. 2c).
В промежутке времени от ti до t4 разр дный ключ 5 разомкнут, и выходное напр жение интегратора 3 описываетс выражениемIn the time interval from ti to t4, bit switch 5 is open, and the output voltage of integrator 3 is described by the expression
1414
Ur,--Ki / (Уз + U4)dt иUr, Ki / (Uz + U4) dt and
В промежутке времени от момента 1з до te разомкнут разр дный ключ 6. и выходное напр жение интегратора 4 ОПИСЫРЗРТСЯ выражениемIn the time interval from the moment 1h to te, the discharge switch 6 is open. And the integrator output voltage 4 is described by the expression
Ki / (Уз + U4)dt, Ki / (Uz + U4) dt,
1313
где Ki - передаточные коэффициенты интеграторов 3 и 4. выбираемые одинаковыми дл обоих входов каждого интегратора 3. 4.where Ki is the transfer coefficients of the integrators 3 and 4. are chosen the same for both inputs of each integrator 3. 4.
Каждый из интеграторов 3 и 4 за один цикл разомкнутого состо ни своих разр дных ключей производит интегрирование двух соседних разнопол рных импульсов суммы Уз + U4, при этом благодар сдвигу циклов интегрировани на половину периода на выходах интеграторов 3 и 4 образуютс трапецеидальные импульсы Ue и U одинаковой формы, но разной пол рности (фиг. 2г). Разность мгновенных значений ам- плитуд этих импульсов во времени пропорциональна разности 180° и угла фазового сдвига входных сигналов.Each of the integrators 3 and 4 in one open-loop cycle of their bit switches integrates two adjacent opposite-polar impulses of the sum Uz + U4, and due to the shift of the integration cycles by half the period, the trapezoidal pulses Ue and U are formed at the half of the period forms, but of different polarity (Fig. 2d). The difference of the instantaneous amplitudes of these pulses in time is proportional to the difference of 180 ° and the phase shift angle of the input signals.
Выделение разности Uy-Ue осуществл ете выходным сумматором 13, работа ко- тори о описываетс выражениемIsolation of the difference Uy-Ue is performed by the output adder 13, the operation of which is described by the expression
Up K:().Up K :().
При этм-чередат i4H ч коэффициент К.2 ь К|бир) одинаковым дл инвертирующего и неинвертирующего ьходсэ сумматора 13With this interlaced i4H, the coefficient K.2 ü K | bi) is the same for the inverting and non-inverting current adder 13
BI- :дное напр жение сумматора 13 пр /ше,. но на фиг. 2дBI-: the total voltage of the adder 13 is pr / sh,. but in fig. 2d
Поскольку быстродействие компараторе1 зн - чте-ьно превышает быстродействие операционных усилителей и ограничиваетс нескольким 5-7) наносекундами , точность работы фазометра существенно выше указанное обсто тель- ство позвол ет при сохранении точности расширить частотный диапазон входных сигналов в сторону более высоких частот. К роме того с данном устройстве нет необ- ходимости в применении дополнительного двухпол рното источника питани дл смещени сигналов управлени , что упрощает схему устройства.Since the speed of the comparator1 is much higher than that of the operational amplifiers and is limited to a few 5-7) nanoseconds, the accuracy of the phase meter operation is much higher than this, while maintaining accuracy, the frequency range of the input signals is expanded to higher frequencies. In addition, with this device there is no need to use an additional two-pole power supply for biasing the control signals, which simplifies the design of the device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606546A SU1666967A1 (en) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Analogue phase meter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884606546A SU1666967A1 (en) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Analogue phase meter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1666967A1 true SU1666967A1 (en) | 1991-07-30 |
Family
ID=21409877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884606546A SU1666967A1 (en) | 1988-11-15 | 1988-11-15 | Analogue phase meter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1666967A1 (en) |
-
1988
- 1988-11-15 SU SU884606546A patent/SU1666967A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N: 1236899, кл. G 01 R 25/00, 1984, Авторское свидетельство СССР Nfc 1132252, кл. G 01 R 25/0% 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4092592A (en) | Electronic kWh meter having virtual ground isolation | |
US3976942A (en) | Watt/watt hour transducer having current signals and a modulator therefor | |
US5099195A (en) | Electronic device for measuring electrical power supply to a load | |
US5231360A (en) | Multi-range voltage amplifier having multiplying digital/analog converters and programmable filter using multiplying DAC in feedback loop | |
US3775683A (en) | Electrical power measuring device | |
SU1666967A1 (en) | Analogue phase meter | |
US3723771A (en) | Frequency to voltage converter | |
SU1242991A1 (en) | Device for multiplying electrical signals together | |
SU1018048A1 (en) | R c (r l ) circuit parameter meter | |
SU561907A1 (en) | Converter of active and reactive resistance to frequency | |
SU1406491A1 (en) | Digital multipurpose measuring device | |
SU1308939A1 (en) | Device for measuring static parameters of crystal vibrators | |
SU1076843A1 (en) | Converter of r,l,c-circuit parameters to frequency signals | |
GB1016341A (en) | Improvements in and relating to the generation of oscillations and their applicationto testing | |
SU1185251A1 (en) | Apparatus for automatic selection of measuring limits | |
SU808975A1 (en) | Resistance and cutting resistance to frequency converter | |
SU1522116A1 (en) | Instrument transducer of power | |
SU936167A1 (en) | Active power relay | |
SU1032435A1 (en) | Electric signal stabilizer | |
SU1061243A1 (en) | Amplifier with compensation of zero deviation voltage | |
SU1054867A1 (en) | Frequency multiplier | |
SU1138384A1 (en) | Capacitance electronic motion-to-voltage transducer | |
SU748857A1 (en) | Time interval to code converter | |
SU938173A1 (en) | Device for measuring ac voltage effective value | |
SU1661656A1 (en) | Instantaneous alternating analog signals transducer |