SU741189A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиоиэмерительной технике и может быть использовано при разработке цифровых помехоустойчивых фазоизмерителей повышенной точности.

Известен цифровой фазометр с преобразованием фазовый сдвиг-интервал времени-код за период исследуемой частоты, содержащий формирователи, 10 триггеры, схемы совпадений и измерительный счет 1.

Известен также цифровой фазометр с посто нным временем измерени , содержащий формирующие ycTpcrficTBa в 5 каждс л из двух каналов, соединенные с преобразователем сдвига фаз в цифровой код и цифровое отсчетное устройство , соединенное с преобразователем сдвига фаз в цифровой код. Фор-20 мирующие устройства служат дл  выделени  фронтов входных сигналов В качестве формирующих устройств, как правило, используютс  усилители-ограничители 2 .25

Недостатком известного устройства  вл етс  понижение точности измерени  сдвига фаз при воздействии сосредоточенной помехи в полосе пропуска11и  тракта усилени , а при превышенииЗО

уровн  помехи уровн  сигнала - потер  работоспособности.

Цель изобретени  -г обеспечение работоспособности и повыиение точности измерени  разности фаз в услови х воздействи  сосредоточенной, близкой к частоте сигнала помехи.

Поставленна  цель достигаетс  тем/ что в, известный фазометр, содержащий в каждом из двух каналой формирователь и общий дл  обоих каналов преобразователь сдвига фаз в цифровой код, соединенным с блоком отсчета, дополнительно введены в ка щый из двух каналов линейный усилитель, соединенный с детектором сгибгиощей, узел выделени  зоны максимума-огибающей , подключенной между детектором огйбакнцей введенньам блоком стробировани , при этом формирователь включен между линейным усилителем и блоком стробировани , выход которого соединен к.преобразователю сдвига фаз в цифровой код, а выход узла выделени  зоны максимума огибающей соединен с блоком отсчета.

На фиг. 1 приведена блок-схема фазометра; на фиг. 2 - схема узла выделени  зоны максимума огибающей

Устройство состоит из линейных усилителей 1 и 2, соединенных с формировател ми 3 и 4 и детектором и огибающей 5 и б, блоков 7 и 8 стробировани , соединенных с узлом 9 и 10 выделени  зоны максимума огибающей , формировател ми и преобразователем сдвига фаз в цифровой код 11, блока отсчета 12, соединенного с преобразователем сдвига фаз в цифровой код и узлами выделени  зоны максу мума огибающей, которые соединены с детекторами огибающей.

Линейный усилитель в каждом из каналов служит дл  усилени  сигнала или смеси сигнала и помехи; формирователи обеспечивают вь цeлeниe нульпереходов входного сигнала; детектор огибающей выдел ет огибающую усиленной суммы сигнала и помехи; узел выделени  зоны максимума огибающей обеспечивает на выходе пр моугольный импульс, соответствующий зоне огибающей смеси сигнала и помехи, симметрично расположенной относительно точки максимума огибающей; блок стробировани  представл ет из себ -ключ, управл емый выходнымимпульсом устройства выделени  зоны максимума.

Фазометр работает следующим образом .

Огибающа  смеси достигает ,. максимума в моменты времени t - (0 1, 2...). Это видно из выражений дл  огибающей (1) и фазы (2) cyMNSJ сигнала и помехи

Ett)tc-|i 1wcosSit- M, (1)

Vnsinsvt - (2) ,ooba.t

Выдел   зону максимума, симметричную относительно точки максимального значени  огибающей, и стробиру  этим сигналом импульсы с выхода формировател  3 и 4, соответствующие нульпереходам ограниченной входной смеси, получают точное значение фазы сигнала

Одновременно строб с выхода узла 9 и 10 вьэделени  максимума сигнала подаетс  на блок 12 отсчета.. Таким образом , измерение проводитс  только в разраиенной зоне сигнала. Сигнал с детектора огибающей 5 и б поступает на пороговый элемент 13 через усилитель-огибающей 14. Порог срабатывани  элемента 13 выбираетс  так, чтобы фор мировалс  импульс, симметричный относительно максимума огибающей, на уровне, например 0,5 U (U,- амплитуда огибающей). Так как амплитуда огибающей может изменитьс  в широких пределах порог срабатывани  элемента 13 регулируетс  напр жением, пропорциональным поступсоощим с пикового детектора 15 так, что фаза огибающей, попадающа  в зону импульса строба, остаетс  посто нной,.На выходе второго порогового элемента 16 имеетс  сигнал, разрешающий прохождение стробирующих импульсов с выхода элемента 13 через элемент совпадени  17 в слу . чае, когда амплитуда огибающей превыс шает некоторый минимальный уровень. В противном случае сигнал с выхода элемента 16 устанавливает на выходе элемента 17 сигнал, разрешающий измерение в течение всего времени. Это обеспечивает возможность измерений в отсутствие или при малой величине помехи.

Погрешностьизмерени  фазоизмерител  за посто нное врем  определ етс  шириной выбранной зоны и может быть

значительно уменьшена по сравнению с известным устройством, причем и в случае, когда амплитуда помехи превышает уровень сигнала.

Определим среднеквадратическую погрешность измерени  сдвига фаз в случае , когда помеха превышает уровень сигнала, т. е. т«1-В этом случае .фаза суммарного колебани  ©sicirctgИ1 sin ftt mswSlt|i

5 а значение среднеквадратической погрешности за врем  измерени  (Тиз)

oir grti -inCSl&.-fclg)

Ч

Q где лt - длительность выбранной зоны максимума огибающей сугФш сигнала и помехи.

Так дл  О,;

--оръ°-

При указанных услови х известное устройство тер ет работоспособность. С целью расширени  динамического иапазона устройства, линейньй усилитель 1 и 2 снабжен автоматической регулировкой усилени  (АРУ).

Насто щее устройство обеспечивает работоспособность и повышенную точность измерени  сдвига фаз в услови х воздействи  сосредоточенной помехи близкой к частоте сигнала.

Claims (2)

1.Смирнов П. Г. Цифровые фазометры . Л., Энерги  1974, с. 15-16.

2.Авторское свидетельство СССР 123617, кл. 01 25/08, 1959.