SU1720028A1

SU1720028A1 - Multichannel phase meter

Info

Publication number: SU1720028A1
Application number: SU894764133A
Authority: SU
Inventors: Александр Викторович Голенко
Original assignee: Харьковский Институт Радиоэлектроники Им.Акад.М.К.Янгеля
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах дл многоканального измерени фазовых сдвигов. Цель изобретени - повышение достоверности измерений и упрощение устройства. Многоканальный фазометр содержит в опорном канале 1 триггеры 2, 4,5, элементы И 3, 7, и 12,формирователь 6, одновибратор 8, счетчики 9 и 13, делитель 10 частоты, управл емый делитель 11 частоты, генератор 14, в измерительном канале 15 формирователи 16.1-16п, счетчик 17, элемент ИЛИ 18, элементы И 19, 22, триггеры 20, 23. 25.1-25.rt, 26, запоминающее устройство 21, элемент 24 задержки и регистр 27. 1 ил.The invention can be used in automated information measuring systems for multichannel measurement of phase shifts. The purpose of the invention is to increase the reliability of measurements and simplify the device. The multichannel phase meter contains in the reference channel 1 triggers 2, 4.5, elements 3, 7, and 12, driver 6, one-shot 8, counters 9 and 13, frequency divider 10, controlled frequency divider 11, generator 14 in the measuring channel 15 shapers 16.1-16p, counter 17, element OR 18, elements AND 19, 22, triggers 20, 23. 25.1-25.rt, 26, memory 21, delay element 24 and register 27. 1 Il.

Description

еe

х| Ю Оx | Yu O

оabout

юYu

0000

Изобретение относитс к цифровой измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных информационно-измерительных системах дл измерени фазовых сдвигов нескольких электрических колебаний относительно одного , принимаемого за опорный сигнал.The invention relates to digital measurement technology and can be used in automated information-measuring systems for measuring phase shifts of several electrical oscillations relative to one taken as a reference signal.

Известен фазометр, содержащий формирователь опорного напр жени и генератор линейно измен ющегос напр жени , а также регистратор и п каналов обработки измер емого сигнала, включающий каждый: формирователь измер емого сигнала, генератор линейно измен ющегос напр жени , блок сравнени и фильтр нижних частот.A phase meter is known, which contains a reference voltage driver and a linear voltage generator, as well as a recorder and n channels for processing the measured signal, each one: a measured signal former, a linear voltage generator, a reference unit and a low-pass filter.

, Недостатками устройства вл ютс возможность измерений только при фиксированной частоте сигналов, низка точность, обусловленна дополнительным преобра- зованием временных интервалов в напр жени , значительные аппаратные затраты при необходимости увеличени количества каналов измерени , так как каждый измерительный канал содержит больше аппарату- ры, чем опорный.The drawbacks of the device are the possibility of measuring only at a fixed frequency of signals, low accuracy due to the additional transformation of time intervals into voltages, significant hardware costs if it is necessary to increase the number of measurement channels, since each measuring channel contains more hardware than the reference channel. .

Известно устройство дл измерени сдвига фаз, содержащее два формировател , триггер, инвертор, два одновибратора, четыре элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, гене- ратор, делитель частоты и три счетчика.A device for measuring the phase shift is known, which contains two formers, a trigger, an inverter, two single vibrators, four AND elements, an OR-NOT element, a generator, a frequency divider and three counters.

Недостатки устройства - низка точность при многоканальных измерени х - за счет суммировани погрешностей самосто тельных фазометров, значительные аппаратные затраты при необходимости увеличени количества каналов измерени , т. е. количества самосто тельных фазометров .The drawbacks of the device are low accuracy with multichannel measurements due to the summation of the errors of the independent phase meters, significant hardware costs when it is necessary to increase the number of measurement channels, i.e. the number of independent phase meters.

Наиболее близким по технической сущ- ности к предлагаемому вл етс фазометр, содержащий в опорном канале формирователь , вход которого соединен с клеммой опорного сигнала, а выход подключен к С- входу триггера, пр мой выход которого под- ключей к первому входу первого элемента И, генератор, соединенный с первым входом второго элемента И, выход которого через соединенный входами управлени с выходами первого счетчика управл емый делитель частоты подключен к счетному входу второго счетчика, третий элемент И, одновибратор и делитель частоты, а в измерительном канале - формирователь, вход которого соединен с клеммой входного сиг- нала, элемент И, кроме того, п-1 измерительных каналов, з опорном канале два триггера и два магистральных усилител , через первый из которых выходы второго счетчика подключены к магистрали кодов, аThe closest in technical essence to the present invention is a phase meter containing a driver in the reference channel, the input of which is connected to the reference signal terminal, and the output is connected to the C input of the trigger, the direct output of which is connected to the first input of the first element I, a generator connected to the first input of the second element I, the output of which through a control input connected to the outputs of the first counter a controlled frequency divider is connected to the counting input of the second counter, the third element And, a one-shot and divider often You, and in the measuring channel - the driver, whose input is connected to the input signal terminal, the element And, in addition, p-1 measuring channels, two trigger and two main amplifiers, the first channel of which connects the outputs of the second counter to the reference channel. highway codes as

через второй магистральный усилитель подключены к линии синхронизации второй вход второго элемента И и выход второго триггера, С-вход которого подключен к выходу формировател , а D-вход к пр мому выходу первого триггера и через одновибратор - к R-входам первого и второго счетчиков , делител частоты и третьего триггера, С-вход которого соединен с клеммой синх- ровхода фазометра, D-вход соединен с клеммой логической единицы, выход - с первым входом третьего элемента И, подключенного вторым входом к инверсному выходу первого триггера, а выходом - к его D-входу, а также второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора, а выход через делитель частоты - со счетным входом первого счетчика, при этом в каждом измерительном канале имеетс также регистр, выходы которого соединены с выходами кода результата фазометра, информационные входы подключены к магистрали кодов, а вход управлени - к выходу элемента И, один вход которого подключен к выходу формировател , а другой - к линии синхронизации.through the second trunk amplifier connected to the synchronization line the second input of the second element I and the output of the second trigger, the C input of which is connected to the output of the imaging unit, and the D input to the forward output of the first trigger and through a single vibrator to the R inputs of the first and second counters, the frequency divider and the third trigger, the C input of which is connected to the terminal of the phase meter synchronous input, the D input connected to the terminal of the logical unit, the output to the first input of the third And element connected by the second input to the inverse output of the first trigger, and the output ohm - to its D-input, as well as the second input of the first element I is connected to the generator output, and the output is via a frequency divider to the counting input of the first counter, while in each measuring channel there is also a register, the outputs of which are connected to the output code of the phase meter , the information inputs are connected to the code line, and the control input is connected to the output of the And element, one input of which is connected to the output of the imaging unit and the other to the synchronization line.

Недостатками устройства вл ютс невысока достоверность результатов измерений , обусловленна возможным считыванием информации из счетчика результата в момент изменени его состо ни ; большие аппаратные затраты при не- обходимости увеличени количества измер емых сигналов, определ емые наличием самосто тельного регистра дл каждого измер емого сигнала, а также необходимостью их последующего мультиплексировани по выходам дл считывани результатов измерени .The drawbacks of the device are the low accuracy of the measurement results, due to the possible reading of information from the result counter at the moment of changing its state; large hardware costs with the need to increase the number of measured signals, determined by the presence of an independent register for each measured signal, as well as the need for their subsequent multiplexing over the outputs to read the measurement results.

Цель изобретени - повышение достоверности измерений и упрощение устройства .The purpose of the invention is to increase the reliability of measurements and simplify the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в многоканальный фазометр, содержащий в опорном канале первый триггер, С-вход которого соединен с синхровходом устройства , D-вход - с клеммой сигнала логической единицы, а пр мой выход- с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом, а выход с D-входом второго триггера, С-вход послед- него совместно с одноименным входом третьего триггера - через формирователь - с входом опорного сигнала, а пр мой выход второго триггера соединен с D-входом третьего триггера, первым входом второго элемента И, а также - через одновибратор - с входами сброса первых триггера и счетчика , и делител частоты,через который выход второго элемента И соединен с входом первого счетчика, поразр дно соединенногоThe goal is achieved by the fact that a multichannel phase meter containing a first trigger in the reference channel, the C input of which is connected to the synchronous input of the device, the D input of the logical unit, and the direct output of the first input of the first And element, the second input which is connected to the inverse output, and the output from the D-input of the second trigger, the C-input of the latter, together with the same input of the third trigger, through the driver, to the input of the reference signal, and the direct output of the second trigger, the first one ode of the second element I, as well as through a one-shot vibrator with the reset inputs of the first trigger and counter, and a frequency divider through which the output of the second element I is connected to the input of the first counter, which is connected

выходами с входами управлени управл емого делител частоты, через который выход третьего Элемента И соединен с входом второго счетчика, при этом пр мой выход третьего триггера соединен с первым вхо- дом третьего элемента И, а вторые входы второго и третьего элементов И -с выходом генератора, а также в измерительном канале - п формирователей, входы которых вл ютс сигнальными входами устройства, четвертый элемент И, и регистр введены в его измерительный канал четвертый, п тый, шестой и п дополнительных триггеров, элемент задержки, элемент ИЛИ, п тый элемент И, запоминающее устройство и третий счетчик, вход управлени параллельной записью которого вл етс входом управлени чтением фазометра, а входы параллельной записи - входом кода номера результата, кроме того, третий счет- чик соединен входом сброса с синхровхо- дом устройства, счетным входом - с первым входом элемента ИЛИ и выходом четвертого элемента И, выходом переполнени - с входом сброса четвертого триггера, а выхо- дами - поразр дно - с входами адреса запоминающего устройства, выходы которого вл ютс выходами результата фазометра, вход синхронизации запоминающего устройства соединен с выходом п того элемен- та И, вход режима - с пр мым выходом п того триггера и входом сброса второго счетчика, а информационными входами - поразр дно - с выходами второго счетчика, при этом вход последнего соединен с вто- рым входом элемента ИЛИ, а также - через элемент - с объединенными С-входами п дополнительных триггеров, входом установки четвертого и С-входом п того триггеров , D-вход и вход сброса последнего соединены с выходом третьего триггера, пр мой выход четвертого триггера соединен с входом сброса шестого триггера, пер- выми входами четвертого и п того элементов,И,1 а также с входом режима ре- гистра, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы информационные - с пр мыми выходами соответственно п дополнительных триггеров , входы установки которых соединены, в свою очередь, с выходами соответствующих п формирователей, объединенные входы сброса - с выходом третьего триггера, а объединенные D-входы - с клеммой логического нул , при этом, вторые входы четвер- того и п того элементов И совместно со счетным входом шестого триггера соединены с выходом третьего элемента И, их третьи входы - соответственно, с пр мым и инверсным выходами шестого триггера, аoutputs with control inputs of a controlled frequency divider, through which the output of the third element I is connected to the input of the second counter, while the direct output of the third trigger is connected to the first input of the third element AND, and the second inputs of the second and third elements AND and also in the measuring channel - n drivers, whose inputs are the signal inputs of the device, the fourth element I, and the register are entered into its measuring channel the fourth, fifth, sixth and n additional triggers, delay element, element NT OR, Fifth element AND, a memory device and a third counter, the parallel recording control input of which is the read control input of the phase meter, and the parallel recording inputs are the input of the result number code, in addition, the third counter is connected to the reset input with sync input the device, the counting input — with the first input of the OR element and the output of the fourth AND element, the overflow output — with the fourth trigger reset input, and the outputs — bitwise — with the memory address inputs, the outputs of which are the result of the phase meter, the synchronization input of the memory device is connected to the output of the fifth element I, the mode input to the direct output of the fifth trigger and the reset input of the second counter, and the information inputs to the bit output to the outputs of the second counter, while the input of the latter is connected with the second input of the OR element, and also — through the element — with the combined C-inputs n additional triggers, the installation input of the fourth and the C-input of the fifth trigger, the D-input and the reset input of the latter are connected to the output of the third trigger, direct output what the first trigger is connected to the reset input of the sixth trigger, the first inputs of the fourth and fifth elements, AND, 1 as well as the register mode input, the synchronization input of which is connected to the output of the OR element, the information inputs to the direct outputs, respectively, n additional flip-flops, the installation inputs of which are connected, in turn, with the outputs of the corresponding n drivers, the combined reset inputs — with the third trigger output, and the combined D-inputs — with a logic zero terminal, while the second inputs of the fourth and fifth And elements together with the counting input of the sixth trigger are connected to the output of the third element I, their third inputs - respectively, with the direct and inverse outputs of the sixth trigger, and

четвертый вход п того элемента И - с последовательным выходом регистра.the fourth input of the fifth element And - with a serial output register.

Устройство многоканального фазометра иллюстрируетс структурной схемой.The multichannel phase meter device is illustrated with a block diagram.

Многоканальный фазометр содержит в опорном канале 1 триггер 2, С-вход которого вл етс синхровходом фазометра. D-вход соединен с клеммой логической единицы, а пр мой выход - с входом элемента И 3, другой вход которого соединен с инверсным выходом, а выход - с D-входом триггера 4. С-входы триггеров 4 и 5 соединены через формирователь 6 с входом опорного сигнала , а пр мой выход триггера 4 - с D-входом триггера 5, входом элемента И 7, а также - через одновибратор 8 - с входами сброса триггера 2, счетчика 9, делител 1-0 частоты, через который выход элемента И 7 соединен с входом счетчика 9, поразр дно соединенного с входами управлени управл емого делител 11 частоты, через который выход элемента И 12 соединен с входом счетчика 13. Пр мой выход триггера 5 соединен с входом элемента И 12, а вторые входы элементов И 7, 12 - с генератором 14. В измерительном канале 15 входы п формирователей 16.1-16.ri вл ютс сигнальными входами устройства. Вход управлени параллельной записью счетчика 17 вл етс входом управлени чтением фазометра , а входы параллельной записи - входом кода номера результата, он соединен входом сброса с синхровходом устройства , счетным входом - с входом элемента ИЛИ 18 и выходом элемента И 19, выходом переполнени - с входом сброса триггера 20, а выходами - поразр дно - с входами адреса запоминающего устройства 21, выходы которого вл ютс выходами результата фазометра, вход синхронизации соединен с выходом элемента И 22, вход режима - с пр мым выходом триггера 23 и входом сброса счетчика 13, а информационными входами - поразр дно - с выходами счетчика 13. Вход последнего соединен с входом элемента ИЛИ 18 и - через элемент 24 задержки - с объединенными С-входами триггеров 25.1-25.П, входом установки триггера 20, С-входом триггера 23, а D-вход и вход сброса последнего соединены с выходом триггера 5. Пр мой выход триггера 20 соединен с входом сброса триггера 26, входами элементов И 19, 22 а также входом режима регистра 27, вход синхронизации которого соединен с выходом элемента ИЛИ 18, входы информационные-с пр мыми выходами соответствующих триггеров 25.1-25.П, входы установки которых соединены с выходами формирователей 16.1- 16.п, объединенные входы сброса - сThe multichannel phase meter contains in the reference channel 1 a trigger 2, the C input of which is the synchronous input of the phase meter. The D input is connected to the terminal of the logical unit, and the direct output is connected to the input of the I 3 element, the other input of which is connected to the inverse output, and the output to the D input of the trigger 4. The C inputs of the triggers 4 and 5 are connected through the driver 6 s the input of the reference signal, and the direct output of the trigger 4 - with the D-input of the trigger 5, the input of the element I 7, as well as through the one-shot 8 - with the reset inputs of the trigger 2, counter 9, divider 1-0 frequency, through which the output of the element I 7 is connected to the input of the counter 9, bitwise connected to the control inputs of the controlled frequency divider 11, The output of the element I 12 is connected to the input of the counter 13. The direct output of the trigger 5 is connected to the input of the element 12 and the second inputs of the elements 7, 12 are connected to the generator 14. In the measuring channel 15 the inputs of the drivers 16.1-16.ri The signal inputs of the device. The parallel write control control input of counter 17 is the phase meter reading control input, and the parallel write inputs are the result number code input, it is connected to the reset input of the device, the count input to the input of the element OR 18 and the output of the element 19, the output of the overflow to the input reset the trigger 20, and the outputs are bitwise with the address inputs of the storage device 21, whose outputs are outputs of the phase meter, the synchronization input is connected to the output of the And 22 element, the mode input is connected to the forward output of the trigger 23 the reset input of the counter 13, and the information inputs - bitwise - with the outputs of the counter 13. The latter’s input is connected to the input of the OR 18 element and — via the delay element 24 — with the combined C inputs of the trigger 25.1-25.P, the trigger installation input 20, С - the trigger input 23, and the D input and the reset input of the latter are connected to the trigger output 5. The forward output of the trigger 20 is connected to the reset input of the trigger 26, the inputs of the And elements 19, 22 and the register mode input 27, the synchronization input of which is connected to the output the element OR 18, the inputs are information-with direct output MI of the corresponding triggers 25.1-25.P, the installation inputs of which are connected to the outputs of the formers 16.1-16.p, the combined reset inputs - with

выходом триггера 5, а объединенные D-вхо- ды - с клеммой логического нул . Входы элементов И 19, 22 совместно со счетным входом триггера 26 соединены с выходом элемента И 12, их другие входы - соответственно с пр мым и инверсным выходами триггера 26, а вход элемента И 22 - с последовательным выходом регистра 27.trigger output 5, and the combined D-inputs - with a logical zero terminal. The inputs of the And 19, 22 elements together with the counting input of the trigger 26 are connected to the output of the And 12 element, their other inputs are respectively with the direct and inverse outputs of the trigger 26, and the input of the And 22 element with the serial output of the register 27.

Многоканальный фазометр работает следующим образом.Multichannel phase meter works as follows.

В исходном состо нии за счет цепей инициализации (на схеме условно не показаны ) в опорном канале 1 и измерительном канале 15 триггеры 2, А, 5, 20, 23, 25.1-25.N и 26 наход тс в нулевом состо нии (на пр мом выходе О, на инверсном 1), счетчики 9, 43 и делитель 10 частоты обнулены, генератор 14 вырабатывает импульсы опорной частоты F, однако на выходы элементов И 7,12 они не проход т, поскольку на других входах этих элементов присутствует О. Формирователи 6,16.1-16.N вырабатывают короткие импульсы при переходе соответствующих входных сигналов через заданное характерное значение, например через нуль, однако состо ние триггеров 4, 5, 25.1- 25.N не измен етс , так как на D-входах триггеров 4 и 5 и входах сброса триггеров 25.1-25,N имеетс О. Временное положение указанных импульсов определ етс и определ ет величины фазовых сдвигов сигналов , поступающих на входы сигнальные, относительно опорного сигнала, поступающего на одноименный вход фазометра.In the initial state, due to the initialization chains (conventionally not shown in the diagram) in the reference channel 1 and the measuring channel 15, the triggers 2, A, 5, 20, 23, 25.1-25.N and 26 are in the zero state (on On the output O, on the inverse 1), the counters 9, 43 and the divider 10 frequency are zero, the generator 14 generates the pulses of the reference frequency F, however, they do not pass to the outputs of the AND 7.12 elements, since O. Shapers are present at the other inputs of these elements. 6,16.1-16.N produce short pulses when passing the corresponding input signals through a given character value, for example through zero, however, the state of the flip-flops 4, 5, 25.1-25.N does not change, since the D-inputs of the flip-flops 4 and 5 and the reset inputs of the flip-flops 25.1-25, N are O. The temporary position of the indicated pulses determines and determines the magnitude of the phase shifts of the signals arriving at the signal inputs relative to the reference signal arriving at the same input of the phase meter.

Многоканальный фазометр может находитьс в двух режимах - режим измерени и режим чтени .The multichannel phase meter can be in two modes - the measurement mode and the reading mode.

Режим измерени . Многоканальный фазометр переводитс в режим измерени подачей на синхровход короткого импульса, который устанавливает триггер 2 в единичное состо ние, за счет чего на D-вход триггера 4 через элемент И 3 поступает 1, а ещё обнул ет счетчик 17., подготавлива его к новому циклу измерени (после предшествующего режима чтени ).Measurement mode The multichannel phase meter is transferred to the measurement mode by applying a short pulse to the sync input, which sets trigger 2 into one, whereby the 1 input goes to the D input of trigger 4, and 3, and also sets the counter to 17. measurement (after the previous reading mode).

Измерительное врем составл ет два периода колебаний частоты измер емых сигналов: период определени длительности периода, период определени фазовых сдвигов.The measurement time is two periods of oscillation of the frequency of the measured signals: the period for determining the duration of the period, the period for determining the phase shifts.

Период определени длительности периода .The period for determining the duration of the period.

После перевода многоканального фазометра в режим измерени период определени длительности периода начинаетс по первому же импульсу с формировател 6, который устанавливает триггер 4 в единичное состо ние (триггер 5 останетс в исходном - поскольку по переднему фронту импульса с формировател 6 на его D-входеAfter the multichannel phase meter is switched to the measurement mode, the period for determining the duration of the period begins with the first pulse from the former 6, which sets trigger 4 to one state (trigger 5 remains in its original state, since it is on the leading edge of the pulse from generator 6 at its D input

имеетс О), что через элемент И 3 вызовет по вление О на его собственном D-входе. По положительному перепаду на пр мом выходе триггера 4 одновибратор 8 вырабатывает импульс, обнул ющий счетчик 9 и делитель 10 частоты (устран результаты предшествующего цикла измерений), а также сбрасывающий в исходное состо ние триггер 2. С формированием 1 на входеthere is a O), which through the element And 3 will cause the appearance of O on its own D-input. By a positive differential at the direct output of the trigger 4, the one-shot 8 produces a pulse that flushes the counter 9 and the frequency divider 10 (eliminates the results of the previous measurement cycle), as well as resetting the trigger 2. With the formation of 1 at the input

элемента И 7, через него импульсы опорной частоты F с генератора 14 начинают поступать на вход делител 10 частоты (коэффициент делени ), а с выхода последнего - импульсы частоты F/Ki - наelement I 7, through it the pulses of the reference frequency F from the generator 14 begin to arrive at the input of the frequency divider 10 (division factor), and from the output of the latter - the frequency pulses F / Ki - to

вход счетчика 9, где к концу периода определени длительности периода формируетс код числа NL По следующему импульсу с формировател 6 начинаетс период определени фазовых сдвигов.the input of the counter 9, where by the end of the period for determining the duration of the period the code of the number NL is formed. By the next pulse, the period of determining the phase shifts begins with the generator 6.

Период определени фазовых сдвигов. Импульс с формировател 6 переводит Триггер 5 в единичное состо ние, а триггер 4 - в нулевое, что вызывает закрывание элемента 1/1 7 и, соответственно, открывание элементаThe period of determination of phase shifts. The impulse from the driver 6 translates Trigger 5 into one state, and trigger 4 into zero, which causes closing of the element 1/1 7 and, accordingly, opening of the element

И 12 через который импульсы опорной частоты F с генератора 14 начинают поступать на вход управл емого делител 11 частоты. Так как в результате предыдущего периода последний управл етс кодом N, то с егоAnd 12 through which the pulses of the reference frequency F from the generator 14 begin to arrive at the input of the controlled frequency divider 11. Since, as a result of the previous period, the latter is controlled by the N code, then from its

выхода на вход счетчика 13 поступают импульсы частоты F/NLthe output to the input of the counter 13 receives the frequency pulses F / NL

Если период колебаний сигналов равен Ti то дл периода определени длительности можно записатьIf the period of oscillation of the signals is equal to Ti, then for the period of determining the duration you can write

(F/Ki)Ti F/Ki (F / Ki) Ti F / Ki

а дл периода определени фазовых сдвиговand for the period of determining the phase shifts

(F/NiKl F/(Ti F/Ki) (F / NiKl F / (Ti F / Ki)

т. е. за период длительностью Ti в счетчике 13 накоплено число 360.i.e. for the period with the duration Ti, the number 13 is accumulated in the counter 13.

Таким образом, ъа временной интервал TJ, определ емый значением фазового сдвига Wj состо ние счетчика 13 достигнет значени NJThus, in the time interval TJ, determined by the value of the phase shift Wj, the state of the counter 13 reaches the value NJ

Nj/Ni Tj/Ti или Tj/Ti. Поскольку по определению -Tj/Ti следовательно, (дл получени результатов измерений в радианах нужно задать -л).Nj / Ni Tj / Ti or Tj / Ti. Since, by definition, -Tj / Ti therefore, (to get measurement results in radians, you must specify –l).

Таким образом, в течение периода определени фазовых сдвигов выходы счетчика 13 последовательно принимаютThus, during the period for determining the phase shifts, the outputs of the counter 13 successively receive

состо ни , соответствующие кодам текущих значений фазовых сдвигов входных сигналов , определ ющих временное положение импульсов на выходах формирователей 16.1-16.N, т. е. в момент по влени импульса с формировател 16.J на выходах счетчика 13 формируетс код численного значени фазового сдвига NJ (на самом деле приход этого импульса фиксируетс триггером 25.J в интервале между Nj-1 и NJ состо ни ми счетчика 13, а регистрируетс в качестве кода результата измерени в запоминающем устройстве 21 уже состо ние NJ - за счет того, что процесс счета импульсов счетчиком 13 начинаетс не с первого, а со второго поступившего импульса и в запоминающем устройстве 21 регистрируетс по j-му адресу код результата Wj.states corresponding to the codes of the current values of the phase shifts of the input signals determining the temporal position of the pulses at the outputs of the formers 16.1-16.N, i.e. at the moment of the appearance of the pulse from the shaper 16.J the code of the numerical value of the phase shift is formed at the outputs of the counter 13 NJ (in fact, the arrival of this pulse is detected by the trigger 25.J in the interval between Nj-1 and NJ states of the counter 13, and the state NJ is recorded as the measurement result code in the memory 21 because the counting process pulses the counter 13 starts not from the first, but from the second received pulse and in the memory 21 the result code Wj is recorded at the jth address.

С началом периода определени фазовых сдвигов уровень 1 с выхода триггера 5 по вл етс на D-входе триггера 23 и по входам сброса разрешает установку последнего ,а также триггеров 25.1-25.N.From the beginning of the phase shift determination period, level 1 from the output of trigger 5 appears at the D input of trigger 23 and, via the reset inputs, allows the installation of the latter, as well as the triggers 25.1-25.N.

Первый импульс с выхода управл емого делител 11 частоты, пройд через элемент ИЛИ 18, поступает на С-вхрд регистра 27 и вызывает параллельную запись состо ни выходов триггеров 25.1- 25.N (те из них, на которые в течение интервала времени от начала периода определени фазовых сдвигов до момента поступлени упом нутого выше первого импульса поступили импульсы с формирователей 25.1-25.N, установлены в единичное состо ние, остальные - в нулевое;). Режим параллельной записи регистра 27 задаетс исходным уровнем О на выходе триггера 20.The first pulse from the output of the controlled divider 11 frequency, passed through the element OR 18, goes to the C-vhrd register 27 and causes a parallel recording of the state of the outputs of the trigger 25.1-25N (those of them that during the time interval from the beginning of the period determination of phase shifts before the moment of the above mentioned first impulse received, impulses arrived from shapers 25.1-25.N, set to one state, the rest - to zero;). The parallel register write mode 27 is defined by the initial level O at the output of the trigger 20.

Тот же импульс, пройд через элемент 24 задержки, устанавливает в единичное состо ние триггеры 20 и 23 (последний - на весь период определени фазовых сдвигов) и сбрасывает триггеры 25.1-25.N, причем по первому импульсу с выхода управл емого делител 11 частоты счетчик 13 не срабатывает , так как в момент его поступлени триггер 23 удерживает уровень О на его входе сброса.The same impulse, passed through the delay element 24, sets in triggers 20 and 23 (the latter for the entire period of phase shift detection) and resets triggers 25.1-25.N, and the counter on the first pulse from the output of the controlled splitter 11 frequency counter 13 does not work, since at the moment of its arrival the trigger 23 holds the level O at its reset input.

Каждый последующий импульс с выхода управл емого делител 11 частоты вызывает параллельную запись в регистр 27, увеличение на единицу состо ни счетчика 13, а также (с задержкой) установку в единичное состо ние триггера 20 и сброс в нулевое, состо ние триггеров 25.1-25.N. Наличие 1 в j-ом разр де регистра 27 свидетельствует о том что фазовый сдвиг сигнала на j-ом входе соответствует текущему значению кода N на выходах счетчика 13, т. е. этот код должен быть записан по j-му адресу в запоминающее устройство 21.Each subsequent pulse from the output of the controlled frequency divider 11 causes parallel writing to the register 27, increasing the state of the counter 13 by one, and also (with a delay) setting the trigger state 20 to one and resetting it to zero, triggering state 25.1-25. N. The presence of 1 in the j-th de reg register 27 indicates that the phase shift of the signal at the j-th input corresponds to the current value of the N code on the outputs of the counter 13, i.e. this code must be recorded at the j-th address in the storage device 21 .

Это достигаетс следующим образом.This is achieved as follows.

При по влении 1 на выходе триггера 20 регистр 27 переводитс в режим сдвига, а также устанавливаетс разрешающий уровень на соответствующих входах элементов И 19,22 и входе сброса триггера 26. Поскольку исходное состо ние последнего - нулевое, первый импульс с выхода И 12 при наличии 1 на последовательном выходе регистра 27 пройдет через элемент И 22 на С-вход запоминающего устройства 21, вызыва запись текущего состо ни выходов счетчика 13 по адресу 1. Если на выходе регистра 27At occurrence 1 at the output of the trigger 20, the register 27 is shifted to the shift mode, and the resolving level is set at the corresponding inputs of the AND 19.22 elements and the reset input of the trigger 26. Since the initial state of the latter is zero, the first pulse from the output of the AND 12 if there is 1 at the serial output of the register 27 will pass through the element 22 to the C input of the storage device 21, causing a record of the current state of the outputs of the counter 13 at address 1. If the output of the register is 27

0 имеетс О, то элемент И 22 оказываетс заперт и запись по адресу 1 не происходит. По окончании первого импульса с выхода элемента И 12 выходы триггера 26 (двухсту- пенч атого) мен ют свое состо ние на проти5 воположн ое, разреша прохождение следующего импульса (второго) через элемент И 19. Этот импульс увеличивает на единицу состо ние счетчика 17 (адрес записи в запоминающее устройство 21) и, прой0 д через элемент ИЛИ 18 на С-вход регистра 27, вызывает сдвиг так, что на последовательный выход поступает содержимое второго разр да регистра 27, после чего цикл записи - сдвига повтор етс .0 is O, the AND element 22 is locked and the recording at address 1 does not occur. At the end of the first pulse from the output of the element And 12, the outputs of the trigger 26 (two-stage) change their state to the opposite, allowing the next pulse (the second) to pass through the element 19. This pulse increases the state of the counter 17 by one ( the address of the entry in the memory 21) and, passing through the element OR 18 to the C input of the register 27, causes a shift so that the contents of the second bit of the register 27 arrive at the serial output, after which the write-shift cycle is repeated.

5five

Таким образом, каждый нечетный импульс из 2.N импульсов последовательности с выхода элемента И 12 осуществл ет запись текущего кода состо ни счетчикаThus, each odd pulse of 2.N pulses in the sequence from the output of the And 12 element records the current counter status code

0 13 по текущему значению кода адреса запоминающего устройства 21, если в соответствующем ему разр де 27 в течение предыдущего интервала между импульсами счета счетчика 13 была записана 1. Если0 13 according to the current code value of the address of the storage device 21, if in the corresponding bit of class 27 it was recorded 1 during the previous interval between pulses of the counter 13 pulses. If

5 записан О, то запись не происходит. Каждый четный импульс той же последовательности производит переход к следующему коду адреса записи и за счет сдвига на один разр д подает на последовательный выход5 is recorded oh, the recording does not occur Each even pulse of the same sequence proceeds to the next code of the write address and, due to a shift by one bit, supplies to the serial output

0 регистра 27 следующий соответствующий адресу записи разр д. Причем последний четный импульс, вызыва переполнение счетчика 17 и по вление импульса на его соответствующем выходе и входе сброса0 register 27 is the next corresponding to the write address of the discharge. Moreover, the last even pulse caused an overflow of counter 17 and the appearance of a pulse at its corresponding output and reset input

5 триггера 20, заканчивает цикл записи и возвращает триггеры 20, 26 в исходное состо ние , запирает элементы И 19, 22. а регистр 27 переводит в режим параллельной записи .5 flip-flop 20, ends the write cycle and returns triggers 20, 26 to the initial state, locks the AND 19, 22 elements. And the register 27 switches to parallel-write mode.

00

По окончании периода определени фазовых сдвигов формирователь 6 вырабатывает импульс, устанавливающий триггер 5 также в исходное нулевое состо ние, на егоAt the end of the period for determining the phase shifts, the shaper 6 generates a pulse that sets the trigger 5, also to the initial zero state, on its

5 выходе устанавливаетс О, что вызывает сброс в нулевое состо ние триггеров 25.1- 25.N.23 а также уровнем О с выхода последнего - обнуление счетчика 13 и перевод запоминающего устройства 21 и всего фазометра в режим чтени .The output 5 is set to O, which causes the triggers 25.1-25N.23 to be reset to the zero state, as well as the O level from the output of the latter — resetting the counter 13 and transferring the memory 21 and the entire phase meter to the read mode.

Режим чтени . В режиме чтени на выходы результата вывод тс коды из запоминающего устройства 21 (переведенного в режим чтени подачей О с выхода триггера 23), адреса которых соответствуют номерам входов измерительного канала 15, а значени - величинам фазовых сдвигов соответствующих сигналов. Выбор желаемого адреса осуществл ют подачей соответствующего кода на вход кода номера результата, и (после этого) импульса на вход управлени чтением. При этом происходит параллельна запись кода номера результата (номера канала) в счетчик 17, управл ющего адресом чтени запоминающего устройства 21.Reading mode In reading mode, the result outputs output codes from memory 21 (transferred to reading mode by applying feed O from trigger output 23), whose addresses correspond to the input numbers of the measuring channel 15, and the values to the phase shifts of the corresponding signals. The choice of the desired address is made by feeding the corresponding code to the input of the result number code, and (after that) the pulse to the read control input. In this case, the result number (channel number) code is written in parallel to counter 17, which controls the read address of memory device 21.

Положительный эффект от использовани предлагаемого технического решени заключаетс в повышении надежности функционировани многоканального фазометра за счет исключени возможности сбоев при отсутствии синхронизации работы регистров и счетчика результата, а также в снижении аппаратных затрат, которое можно оценить следующим образом. Реализаци 16 измерительных каналов известного устройства требует (без учета формирователей, количество которых идентично, и других общих блоков) следующего количества корпусов интегральных микросхем 155 серии: ЛА8-3 (магистральные усилители); ИР1-48 (регистры-12 разр дов двоично-дес тичного кода); ЛИЗ - 4 (элементы И). Всего 55 корпусов (дл последующего мультиплексировани результатов также потребуетс 12 корпусов К155КП1). Дл предлагаемого устройства (также 155 сери ): ТМ2 - 9 (триггеры 20-25.16), (триггер 26); ЛЕ1 - 1 (элемент ИЛИ 18); ЛА1 - 1 (элементы и 19,22); АГЗ - 1 (элемент задержки 24); ИЕ7 - 1 (счетчик 17); РУ 2-3 (запоминающее устройство 21 на 16 слов по 12 разр дов); ЙР1 -4 (регистр 27), Всего 21 корпус, т. е. выигрыш составл ет 55 - 21 %.The positive effect of using the proposed technical solution is to increase the reliability of the multichannel phase meter operation by eliminating the possibility of failures in the absence of synchronization of the registers and the result counter, as well as reducing hardware costs, which can be estimated as follows. The implementation of 16 measuring channels of a known device requires (without taking into account the formers, the number of which is identical, and other common units) the following number of integrated circuit IC packages 155 series: LA8-3 (trunk amplifiers); IR1-48 (registers-12 bits of binary-decimal code); LIZ - 4 (elements I). A total of 55 packages (for subsequent multiplexing of results, 12 K155KP1 buildings will also be required). For the proposed device (also 155 series): TM2 - 9 (triggers 20-25.16), (trigger 26); ЛЕ1 - 1 (element OR 18); LA1 - 1 (elements and 19,22); AHP - 1 (delay element 24); IE7 - 1 (counter 17); RU 2-3 (memory 21 for 16 words with 12 bits each); YP1-4 (register 27), a total of 21 buildings, i.e., the gain is 55-21%.

Claims

Claims of the Invention Multichannel phase meter containing in the reference channel the first trigger, C - the input of which is connected to the synchronous input of the device, D-input to the signal terminal of logical 1, and the direct output to the first input of the first element And, the second input of which is connected to the inverse and the output is with the D input of the second trigger, the C input of the latter, together with the input of the third trigger of the same name through the driver, is connected to the input of the reference signal, and the direct output of the second trigger is connected to the O input of the third trigger, and also through the one-shot reset inputs of the first trigger and the counter, and the frequency divider, through which the output of the second element I is connected to the input of the first counter, bit connected by the outputs to the control inputs of a controlled frequency divider, through which the output of the third element I is connected to the input of the second counter, however, the direct output of the third trigger is connected to the first

0 the input of the third element is And, and the second inputs of the second and third element And with the generator output, as well as in the measuring channel - n drivers, the inputs of which are the signal inputs of the device,

5 the fourth element And, and the register, which differs with the fact that, in order to increase the reliability of measurements and simplify the device, the fourth, fifth, sixth and five additional triggers, the delay element, the OR element, the fifth element AND are introduced into its measuring channel , a memory device and a third counter, the parallel write control input of which is the read meter control input of the phase meter, and

5 inputs of parallel recording - by input of the result number code; besides, the third counter is connected by a reset input to the device's synchronous input, a counting input - to the first input of the OR element and an output of the fourth AND element, an overflow output - to the reset input of the fourth trigger, and outputs a bit with the addresses of the memory address whose outputs are the outputs of the result

5 phase meters, the synchronization input of the memory device is connected to the output of the fifth element I, the mode input to the direct output of the fifth trigger and the reset input of the second counter, and information inputs a bit to the outputs of the second counter, while the input of the latter is connected to the second the input of the OR element, as well as through the delay element - with combined C-inputs and additional triggers,

The 5th input of the fourth installation and the C-input of the fifth trigger, the D-input and the reset input of the latter are connected to the output of the third trigger, the direct output of the fourth trigger is connected to the reset input of the sixth trigger, and the first inputs of the fourth and fifth elements with the register mode input, the synchronization input of which is connected to the output of the OR element, the information inputs — with direct outputs — respectively, n additional triggers, whose installation inputs are connected, in turn, with the outputs of the corresponding n drivers, are combined reset inputs - with the output of the third trigger, and the combined D-inputs - with a logic terminal 13172002814

In this case, the second inputs of the fourth are, respectively, with the direct and inverse of the upper elements I, together with the counting moves of the sixth trigger, and the fourth input

the input of the sixth trigger is connected to the output of the element I - with a serial

the house of the third element And, their third entrances-the output of the register.