SU287194A1 - Преобразователь сдвига фаз в цифровой код - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к цифравой измерительной технике и может быть использовано как измерительный нрибо-р с непосредственным цифровым отсчетом в си1стемах телемеханики и автоматического управлени .

Известно устройство преобразовани  сдвига фаз в цифровой код, содержащее формирователи импульсов опорного и фазоманипулироваНного сигналов, триггеры, |вентили, счетчнк, ключ и схему автоматической подстройки частоты , состо щую из временного дискриминатора , регулируемой линии задержки, вентил  и Перес-четной схемы. Выход .вентил  в схеме авто матической подстройки частоты подключен ко входу регулируемой линии задержки через схему «Р1ЛИ.

Известный преобразователь обладает значительной пюгрещностью измерени  фазы, котора  заключаетс  в том, что в текущем периоде опорного напр жени  частота импульсов регулируемого генератора определ етс  длительностью предыдущего периода опорного напр жени . Поэтому погрещность измерени  определ етс  изменением ча1стоты опорного и фазоманилулированного напр жений за нромежуток .BpeMeeH, равный периоду опорного напр жени .

к выходу формировател  импульсов фазомапипулнроваиного сигнала, а выход - к входу ключа.

При этом используютс  две схемы автоматнчсской подстройкл чЕстоты, .нмпульсы одной пз которых, аналогично известному устройству , подстраиваютс  к частоте опорного сигнала , увел1 ченного В п раз, а выходные импульсы другой - к моментам перехода через

нуль фазомапипулированпого сигнала.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, по сн ющие его работу. Опорное н фазоманипулированное напр жени  поступают на входные клеммы 1, которые соединены с формировател ми 2 ii 3 импульсов . Выход формировател  2 соединен с входом временного дискриминатора 4 и единичным входом триггера 5, а выход формировател  3 - с временным дискриминатором 6

п с единичным входом триггера 7. Выход дискриминатора 4 подключен к унравл ющему входу регулируемо линии задержки 8, имиульсный в.ход которой через схему «ИЛИ 9 Г формирователь 10 импульсов соединен с

единичным выходом триггера 5. Выход линии задержки 8 подключен к вентилю 11, управл ющим входом соединеппым с единичньЕм выходом триггера 5, а выходом - со схемой «ИЛР 9, пересчетпой схемой 12 и вентимы 12 подаютс  на один из входов временного дискриминатора 4, а та,кже используютс  дл  установки нул  счетчика 14 и .поступают на электронный ключ 15. Выход временного дискриминатора 6 подключен к управл ющему входу регулируемой линии задерлчки 16, импульсный вход которой через формирователь 17 импульсов соединен с едип.ичным выходом триггера 7. Выход линии задержки 16 соединен ic входом вентил  18, выход которого подключен к электронному ключу 15 и через схему «ИЛИ 19 - к импульсному входу линии задержки 16. Шина 20, IB которой ио вл етс  импульс установки устроЙ Ства в -исходное состо ние, соединена с еулевыми входами триггеров 5 и 7 и с входом установки нул  счетчика 14 через схему «ИЛИ 21.

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 2 и 3 формируют импульсы из входных напр жений при пересечении ими нулевого уровн . Первый импульс формировател  2 устанавливает триггер 5 в единичное состо нне. Сформированный фо1рмирователем 10 из перепада напр жени  импульс через схему «ИЛИ 9 поступает на вход регулируемой линии задержки 8 и запускает ждущий генератор импульсов, выполненный в виде линии задержки 8, вентил  11 и схемы «ИЛИ 9. Импульс, сформированный формирователем 3 нз фазоманипулированного сигнала , запускает второй ждущий генератор импульсов, выполненный щ виде регулируемой лииии задержки 16, вентил  18 и схемы «ИЛИ 19 в цепи обратной св зи. Рабоча  частота первого генератора выбрана такой, чтобы Б п раз превышала частоту опорного наир жени , а частота генерации второго генератора устанавливаетс  равной частоте входного сигнала устройства (схема «ИЛИ 19 использована дл  того, чтобы импульс 1C формировател  17 ие проходил на вход электронного ключа 15). Имиульс с выхода первого генератора (с вентил  11} ностуиает на вход вентил  13, который открыт на врем , равное временному рассогласованию входных импульсов электронного ключа 15. В течение этого В ремени счетчик 14 подсчитывает импульсы, количество которых определ ет код сдвига фаз исследуемых сигналов .

Иа фиг. 2, а показаны импульсы, сформированные формирователем 2 из опорного ианр жени , а на фиг. 2, б - выходные импульсы нервого генератора иосле пересчетной схемы 12, т. е. после нулевой экстрапол ции длительности периода опорного напр жени . Иа фиг. 2, в приведена последовательность импульсов , сформированных формирователем 3 лз фазоманипулированного напр жени  и на фиг. 2, г-сигналы на вы.ходе B-eHTHviH 18, т. е. иосле Нулевой экстрапол ции длительности и ериодо в по ел ед о в а те л ьп о с ти ф а з о м а н и и ул и рованных сигналов.

Иа фиг. 2 использованы следующие обозначени ; Го-средний период исследуемых сигналов; а, Ь, с - разница между средним периодом и текущим значением периода оиорного нанр женп ; A7i, АГ2,...- временное рассогласование между импульсами на выходе формирователей 2 и 3; АГь АГз, АГз, ..-- временное рассогласование между теми же

импульсами после нулевой экстранол ции длительностей периодов; , , ,...- временное рассогласование между импульсами , сформированными из фазоманипулированного наир жени , н импульсами опорного напр жени  иосле их нулевой экстранол ции; а , Ь, с ,...- временное рассогласование между входными импульсами дискриминатора 6. Предложенное устройство лишено систематической ошибки измерени  сдвига фаз, котора  вызываетс  флуктуаци .ми частоты входных сигналов, так как времеиные рассогласовани  АГ;, иолностью совпадают ио величине с рассогласовани ми T.

Предмет изобретени 

Преобразователь сдвига фаз в цифровой код, содержащий формирователи импульсов

оиорного и фазоманнпулированного сигналов, триггеры, вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состо щую из 1временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентил  и пересчетной схемы , причем выход вентил  в схеме автоматической нодстройки частоты подключен ко входу регулируемой линии задержки через схему «ИЛИ, отличающийс  тем, что, с .целью повышени  точности, он содержит вторую

схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключен к выходу формировател  импульсов фазоманипулированного сигнала, а выход - к входу ключа.