SU304519A1 - Высокочастотный фазометр - Google Patents

Description

;1

Изобретение относитс  к области .фазонзме ;р ,ительной техники.

Известны фазометры., ;содержащие в каждом ,из двух .идентичных даналов последовательно включенные согласующий каскад, смеситель , избирательный усилитель, усилительограничитель , .переменный гетеродин с системой автоматической подстройки частоты от .фазо-импульсного детектора, причем выходы усилител -ограничител  через дифферецирующие распределительные цепи и триггеры .подключены к .стрелочному измерительному -Прибору.

Однако эти устройства .имеют большую аб .-солютную погрешность .пр.и больших фазо;вых сдвигах. При малом сдвиге фаз между исследуемыми сигналами с помош,ью .изменени  чувствительности стрелочного индикато ,ра возможно более точно про.извести отсчет показаний. Таким образом, абсолютна  по .грешность прибора оказываетс  зависимой от -величины фазового рассогласовани  исходных сигналов, а ..точнее, от установленного шредела измерени .

Предлагаемое устройство отличаетс  от известных тем, что оно снабжено узлом временных (фазовых) задержек, выполненным в виде лоследовательно включенных генератора опорной частоты, формировател  импульсов , одного ил.и нескольких, напр.имер двух.

делителей частоты и формировател  коротких импульсов, причем выход последнего св зан со вторым входом фазо-импульсного детектора (Системы автоматической подстройки

частоты, а дел.ители частоты снабжены дешифраторами , имеющими число выходов, равное коэффициенту делени  соответствующего делител , которые, с помощью переключателей через схему совпадени  и формирователь импульсов нагружены на один вход преобразовател  длительности импульса в напр жение , ко второму входу которого заведена св зь через формирователь .импульсов от усилител -ограничител  второго канала.

Это позвол ет повысить точность измерени  сдвига фаз на фиксированной промежуточной частоте.

Блок-схема предложенного устройства представлена на чертелсе.

Устройство состоит лз двух идентичных каналов с последовательно включенными согласующ .им,и каскадами 1 и 2, смесителей 5 и 4, избирательных усилителей 5 и 6, усилителейограничителей 7 и 8, переменного гетеродина

9 системы 10 фазовой автоподстройки частоты , генератора // опорной частоты, формирователей 12 и 13, 14 и 15 импульсов, делителей 16 и 17 частоты, фазопимпульсного детектора 18, дешифраторов 19 и 20, схемы 21 совпадепульса в напр жение, стрелочного измерительного прибора 23, переключателей 24 и 25.

Принцип работы устройства заключаетс  в следующем.

Напр жение с генератора 11 поступает на формирователь 12 импульсов, в качестве которого может быть лспользован, например, триггер Шмитта. Выходные .импульсы форм.иравател  12 поступают на вход делител  16, выходы которого соединены с соответствующими входами дешифратора 19. Количество выходов дешифратора 19 равно коэффициенту делени  делител  16. Импульсы делител  16 постулают на вход делител  17, который работает аналогично. Если делитель 16 имеет коэффициент делени  ««, а делитель 17- «т, то общий коэффициент делени  будет «тп. На выходе дешифраторов 19 и 20 соответственно имеем «п и «т выходов с различным 1времениым положением .импульсов. На схему 21 совпадени , .имеющую два ил.и несколько входов, через переключатели 24 и 25 завод тс  различные последовательности имлульсов, которые вырабатываютс  дешифраторами . Измен   положение переключателей 24 и 25, производ т временное смещение выходного импульса схемы 21, относительно импульса формировател  13, который лрииимаетс  за нулевой. Таким образом, при п 4 и /п 3 получаем дискретность фазового сдвига

, о 360° 360 „QO тп 4-3

Могут быть выбраны и другие значени  дискретности фазового сдвига, так например, при т « 6 ф 10° и т. д. Обща  временла  (фазова ) задержка импульса схемы 21 может быть олределена выражением:

срО °-(«т:/т + т)(1)

тп

где i - может лринимать значени  от О до

п-1, / - может принимать значени  от О до

ш-1,

пш -положение лереключател  24, использующего г-й выход дешифратора 19,

щт - положение лереключател  25, использующего /-Й выход 20. Так например, при т   6 с помощью переключател  24 лроизводитс  задержка имлульса схемы совпадени  через 10°, а с помощью переключател  25 - через 60°.

Известно, что два синусоидальных напр жени  одной и той же частоты лри преобразовании в двухканальном фазометре, имеющем общий гетеродин 9, сохран ют этот фазовый сдвиг на промежуточной (преобразованной ) частоте сигнала fnp. С этой целью сигналы, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, лодаютс  на согласующие каскады / и 2 и далее ,на смесители 3 i 4. При помощи избирательных усил.ителей 5 и

6лроизводитс  Выделение разностной частоты биений, котора  ,с ломощью системы 10 поддерживаетс  равной частоте следовани  имлульсов формировател  13. Имлульсы форм .ировател  13 с ломощью фазо-имлульспого детектора 18 нелрерывно олрашивают усилитель-ограничитель 7 лервого канала и так управл ют частотой гетеродина, чтобы в .момент поступлени  импульса опроса фор.млровател  13 на выходе усилител -ограничител 

7мгновенное напр жение было бы равно нулю . Таким образом, в первом канале фазометра осуществл етс  .непрерывное слежение по частоте и фазе преобразованного сигнала,

поддержива  его фазу равной нулю. Выходные импульсы схемы 21 нелосредственно или через формирователь 14 постулают на вход преобразовател  22 длительности импульса в напр жение (импульсы «старт), на другой

вход преобразовател  22 завод тс  через формирователь /5 импульсы «стоп, соответствующие во времели моменту перехода через нуль выходного напр жени  усилител -ограничител  8. На выходе лреобразавател  22

вырабатываетс  напр жение, пропорциональное временному сдвигу между имлульсами «старт и «стоп, которое регистрируетс  стрелочным измерительным прибором 23, т. е. производит уточнение разности фаз исходных сигналов.

Результирующий угол рассогласовани  двух синусоидальных напр жений определ етс , как сумма показаний фазовой задержки, набираемой лри помощи переключате.тей 24

л 25, и показаний стрелочного лрибора 23, т. е.

360

.г,0

(п /т + - in) + ср

(2)

ин

тп

40 Нри таком построении лрибора погрет ность, вносима  стрелочным индикаторо.у, уменьшаетс  в тп раз.

(3)

Т -где Yun - погрешность стрелочного измерительного лрибора 23.

Использу  данную функциональную схему, можно создать высокочастотные фазометры с погрешностью не более 0,1-0,2° в широком диапазоне частот.

Предмет изобретени 

Высокочастотный фазометр, содержащий в каждом из двух идентичных каналов последовательно соединенные согласующий каскад, смеситель, избирательный усилитель, усилитель-ограничитель , а также переменлый гетеродин с системой фазовой автоподстройки частоты , подключенный ко вторым входам вышеуказанных смесителей, управл емый от фазо-импульсного детектора, один вход которого подключен к выходу усилител -ограничител  одного из каналов фазометра, формирователи импульсов, измерительный стрелочный прибор

и генератор опорной частоты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  сдвига фаз на ф.иксированной промежуточной частоте, он снабжен узлом временных задержек, выполненным в виде последовательно включенных генератора опорной частоты, формировател  .имлульсов, одного ,или нескольких , например двух, делителей частоты и формировател  коротких .импульсов, причгм выход последнего св зан со вторым входом фазо-лмпульсного детектора системы аетоматической подстройки частоты, а делители частоты снабжены дешифраторами, имеющими число выходов, равное коэффициенту делени  соответствующего делител , которые с помощью переключателей через схему совпаден ,и  н формирователь импульсов нагружены на один .вход преобразовател  длительности импульса в напр л;енпе, ко второму входу которого заведена св зь через формирователь

импульсов от усилител -огранич тел  второго канала.