SU402824A1 - Двухполупериодный цифровой фазометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области радиоизмерительной техники и может быть использовано дл  расширени  частотного диапазона цифровых фазометров с посто нным измерительным временем.

Известны двухполупериодные цифровые фазометры , содержащие формирующие устройства , схемы совпадени , триггеры, управл емые триггеры, сумматор, электронные ключи, счетчик , генератор счетных импульсов и врем задающ го схему.

Верхн   рабоча  частота этих фазометров ограничена величиной, равной

f 1

- л

4tp

где Тр - суммарное разрешающее врем  управл емого триггера и ключевых схем.

Цель изобретени  - повышение помехоустой.. чивости и расширение частотного диапазона в сторону верхних частот.

Это достигаетс  тем, что предлагаемый фазометр снабжен в каждом канале соответственно двум  схемами совпадени  между триггерами , причем одна схема совпадени  подключена непосредственно к одному из выходов фор мирующего устройства, а втора  -через третью схему совладени  к другому выходу формирующего устройства в первом канале и непосредственно - во втором канале, причем выходы вторых схем совпадени  обоих каналов через триггер и третью схему совпадени  подключены к первому управл емому триггеру, а выходы первых схем совпадений подключены ко второму управл емому триггеру; дополнительным триггером, включенным между входом третьей схемы совпадени  первого канала и выходом дополнительной схемы совпадени ,

подключенной параллельно первой схеме совпадени  второго канала, причем выход дополнительного триггера также подключен к другому входу третьей схемы совпадени , а один из входов дополнительной схемы совпадени 

подключен к вы.ходу указанной выше схемы совпадени  первого канала, соединенной со входом первого управл емого триггера; дешифратором , св занным со счетчиком. На чертеже показана блок-схема описываемого фазометра.

Фазометр состоит из формирующих устройств 1-3, триггеров 4-8; схем совпадени  9-16; управл емых триггеров 17 и 18; электронных ключей 19-21; сумматора импульсов (схема

«ИЛИ) 22; счетчика 23; дешифратора 24; врем задающей схемы 25, содержащей делитель частоты 26 и триггер 27; и генератор счетных имлульсов 28. Фазометр работает следуюшим образом.

На выходах айв формирующих устройств 1 и 2 действуют остроконечные импульсы, прив занные по времени к переходам входного синусоидального напр жени  через нулевой уровень снизу вверх. На выходах б и г действуют остроконечные импульсы, прив занные к переходам через нулевой уровень сверху вниз. Импульсы с выхода а через схему совнадени  16, а с выхода в непосредственно подаютс  на две цепочки из последовательно включенных триггеров 4 и 6, 5 и 7 и схем совнадени  9 и 10, 11 и 12. Эти цепочки выполн ют функции потенциальных делителей частоты на четыре. Схемы совпадени  использованы вместо дифференцирующих цепей. Применение схем совпадени  (этот прием известен) исключает задержку между выходными и входными импульсами . Длительность импульса с выхода управл емого триггера 17 зависит от фазового сдвига и от исходного состо ни  триггеров 4-7, так как исходное состо ние этих триггеров случайное , длительность положительных импульсов с выхода управл емого триггера может принимать следующие значени : .Г + 2Г; Г+Г; 360 -Г+ЗГ где Г - период входных сигналов. Соответственно, длительность отрицательных импульсов принимает значени : -Г; 2Г - В случае, если длительность отрицательного импульса меньше Т, импульс с выхода схемы совпадени  10 проходит на выход схемы совпадени  14. Этот импульс переводит триггер 8 в состо ние, при котором схема совпадени  16 закрываетс . Следующий импульс, который поступает на вход схемы совпадени  16, не проходит на ее выход. Этот же импульс возвращает триггер 8 в исходное состо ние. Схема совпадени  16 снова открываетс . Благодар  это,му длительность импульса с выхода управл емого триггера измен етс  на Т. Если длительности положительного и отрицательного импульсов больше Т, схема совпадени  14 закрыта, и на ее выходе импульсы отсутствуют, т. е. система синхронизации триггеров 4-7 .переходит в устойчивое состо ние . В этом состо нии длительность импульсов на выходе управл емого триггера равна или f-r + 2r. Длительность импульсов на выходе управл емого триггера 18 -Г+2Г. -Т+Т илитакже равна 360360 На входы управл емого триггера 18 поступают импульсы с выходов б и г формирующих 65 устройств 1 и 2 через схемы совпадени  13 и 15. Схемы .совнадени  выполн ют роль делителей частоты и обеспечивают жесткую синхронизацию между импульсами, поступаемыми па управл емые триггеры 17 и 18. Далее импульсы с выходов управл емых триггеров Поступают на электронные ключи 19 и 20 и открывают их. На вторые входы ключей подаютс  сдвинутые на 180° счетные импульсы с формирующего устройства 3. Пачки импульсов с выходов ключей 19 и 20 суммируютс  в сумматоре импульсов (схема «ИЛИ) 22 и через электронный ключ 21 подаютс  на -счетчик 23 импульсов. Ключ 21 открыт только на врем  действи  импульса с выхода врем задающей схемы 25, жестко синхронизированной счетными импульсами. Коэффициент делени  делител  26 равен 72010 . Число импульсов, которое поступает на счетчик 23 равно т LT 2 Л , 720-10 -( ( / 360-10 - Ф°10« -f / 360-10 ; V 360 у где или 2. Как видно из этой формулы, показани  счетчика завис т от значени  /. Дл  исключени  этой неоднозначности предназначен дешифратор 24. Дешифратор 24 выдает импульс в момент , когда в счетчике окажетс  записанным число 360-10. Этим импульсом осуществл етс  сброс счетчика. Эта операци  эквивалента вычитанию из показаний счетчика числа, равного /-360-10, т. е. в счетчике будет записано число, равное . Поскольку длительность как положительного, так и отрицательного импульсов с выхода управл емых триггеров 17 и 18 всегда больше или равна периоду входных сигналов Т, то при разрешающем времени Тр верхн   частота , на которой можно производить измерение сдвига фаз, равна: fe - Р Так, если при нсек, верхн   частота прототипа равна 2.5 МГц, то при применеНИИ предложенного фазометра она увеличиваетс  до 10 МГц. Таким образом при помощи описываемого фазометра частотный диапазон расширен в четыре раза. Предложенный фазометр повышает помехоустойчивость , известно, что при измерении флуктуирующей разности фаз фазометрами с усреднением, к числу которых относитс  фазометр с посто нным измерительным временем , возможны сбои. Эти сбои могут возникнуть при фазовых сдвигах, близких к О и 360°. Предмет изобретени  Двухполупериодный цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, триггеры , управл емые триггеры, выходы которых через электронные ключи соединены с сумматором , выход последнего через третий электронный ключ подключен к счетчику, генератор счетных импульсов, св занный с третьим формирующим устройством, выходы которого соответственно подключены к первым двум электронным ключам, а также к врем задающей схеме, состо щей из делител  частоты ij триггера, подключенного к другому входу третьего электронного ключа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехоустойчивости и расширени  частотного диапазона, фазометр снабжен в каждом канале соответственно двум  схемами совпадени  между триггерами , причем одна схема совпадени  подключена непосредственно к одному из выходов формирующего устройства, а втора  - через третью схему совпадени  к другому выходу

формируюн1его устройства в первом канале и непосредственно - во втором канале, причем выходы вторых схем совпадени  обоих каналов через триггер и третью схему совпадени 

подключены к первому управл емому триггеру , а выходы первых схем совпадений подключены ко второму управл емому триггеру; дополнительным триггером, включенным между входом третьей схемы совпадени  первого канала и выходом дополнительной схемы совпадени , подключеииой параллельно первой схеме совпадени  второго канала, причем выход дополнительного триггера также подключен к другому входу третьей схемы совпадени , а

один из входов дополнительной схемы совпадени  подключен к выходу указанной выше схемы совпадени  первого капала, подключенной ко входу первого управл емого триггера; дешифратором, св занным со счетчиком.

j5j