SU759979A1 - Цифровой фазометр1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к радиотехническим измерениям и предназначено для применения в устройствах, измеряющих разность фаз двух сигналов, ,в частности в фазовых радиогеодезичес- 5 ких и радионавигационных системах.

Известен цифровой фазометр, - содер жащий формирующее устройство, состоящее из усилителей ограничителей, формирователей импульсов и управляемых 10 триггеров, схемы совпадения: схему ИЛИ, счетчик импульсов, первый й вто-. рой формирователи импульсных последовательностей счетных импульсов со сдвигом 180° и 90° между ними, схему и ограничения измерительного времени, выполненную в виде задающего генератора, делителя частоты счетных импульсов, триггера, схемы совпадения и переключателя на входе управляемых им- 20 пульсов.

Фазометр этого типа .делает» возможным измерение малых углов, а также установку нуля фазометра при подаче 25 на оба входа одного и того же напряжения [ 1) .

Недостатками этого устройства явля-\

ются: низкая помехозащищенность, измеряемые сигналы должны быть непрерывЗО

2

ными, возможно измерение только дробной части фазового угла.

Известен также цифровой фазометр, содержащий усилители ограничителя, формирователи импульса, привязанного к переднему фронту измеряемого и опорного сигнала, триггер, ключ, счетчик импульсов, формирователь импульсных последовательностей счетных импульсов со сдвигом 180° и 90° между'ними7 генератор счетных импульсов, устройство сравнения весов кода и реверсивный счетчик, импульсные выходы и входы которых соответственно связаны через коммутатор, подключенный к соответствующим информационным выходам счетчиков, поразрядно подключенных к устройству сравнения весов кода, причем импульсный вход устройства сравнения весов кода подключен к выходу ключа :и входу линии задержки, выход которого подключен к одному входу триггера, второй вход которого подключен к формирователю импульса, привязанного к переднему фронту опорного сигнала, а выход связан с одним из .входов ключа, второй вход которого подключен к формирователю импульсов, привязанного к переднему фронту измеряемого сигнала.

759979

Описанный цифровой фазометр позволяет проводить измерение разности фаз входных сигналов в любом, диапазоне величин, повысить помехозащищенность измерений за счет ввода следящей системы, сделать возможным измерение г при паузах й пропаданиях измеряемых сигналов [2].

Недостатком его является малое, быстродействие, что ограничивает его применение при измерении разности фаз, изменяющейся с большой скоростью. В реальных приложениях этот недостаток' проявляется при измерении разности фаз в фазовом поле радиогеодезической системы цифровым фазометром, установленном на борту объекта, движу-, 15 щегося с большой скоростью (самолета, вертолета).

Цель изобретения - увеличение быстродействия цифрового фазометра.

Поставленная цель достигается тем, 20 что в известный фазометр, содержащий ' усилители-ограничители, формирователи импульсов, п.ервый и второй триггеры, первый и второй-ключ, счетчик импульсов, формирователь импульсных последо-35' вательностей счетных импульсов со г сдвигом 180^и ЗСкмежду ними,блок сравнения весов кода,два последовательно соединенных реверсивных счетчиков,- ^! линию задержки, генератор, счетчик -,θ

импульсов, подключенный ко входу формирователя импульсных последовав тельностей счетных'импульсов со сдвигом 180° и 90° между ними, выходы' которого соединены со входом первого ключа и первыми входами формирователей, импульсов, вторые входы которых подключены к .'выходам усилителей-ограничителей, а выход одного из формирователей импульсов подключен к обнуляющему входу счетчика импульсов40 и установочному входу второго .Тригге-? ра, выход второго из формирователей · подсоединен к первому входу второго ключа, при этом Формирователь импулх,сов соединен /со входом первого "триг- 45 гера, выход которого через первый ключ подключен к счетному входу счетчика. импульсов, а информационные выходы счетчика импульсов и первого.........

реверсивного.счетчика поразрядно подключены к блоку.сравнения весов кода, импульсные выходы которого через коммутатор, связанный- с информационными выходами первого реверсивного счетчика импульсов соединены с соответствующими импульсными входами первого реверсивного счетчика, а выход второго триггера подключен к второму.’входу второго ключа, выход которого через линию задержки подключен к установочному входу.второго триггера, дополни- ЙО тельно введены третий триггер и тре- / тий ключ, причем первый вход третьего -триггера соединен с выходом второго ключа, второй вход его - с выходом линии равенства блока сравнения весов кода, а третий.-.с выходом первого Формирователя импульсов, при этом выход третьего триггера подключен к первому входу третьего ключа, второй вход которого подключен к формирователю импульсных последовательностей счетчик/ импульсов со сдвигом 180° и 90° между ними, а выход - к импульсному входу блока сравнения весов кода.·

На чертеже представлена схема фазометра. Устройство состоит из генератора 1 счетных импульсов, усилителей-ограничителей 2 и 3, формирователей 4 и 5 импульсов, формирователя·'6 импульсных последовательностей/ счет-^_ ных'импульсов со сдвигом 180⁶ и 90° между ними, первого и второго триггеров 7 и 8, первого и второго ключей 9 и 10, счетчика 11 импульсов, коммутатора 12, первого и второго реверсивных счетчиков 13 и 14, блока 15 сравнения весов кода, линии 16 задержки, третьего триггера 17, третьего ключа 18. .

Фазометр работает следующим образом.

При наличии входных (подлежащих измерению) сигналов, импульс, привязанный к переднему фронту опорного сигнала с формирователя 4, устанавливает в нуль счетчик '11 и' переключает триггер 7, разрешая поступление последовательности счетных импульсов с формирователя - 6 через ключ 9. на счетный вход счетчика.4, импульсные последовательности счетных импульсов, сформированные формирователем 6, выб-_: раны таким образом, что последовательности привязываемые к переднему фронту подлежащих измерению сигналов сдвинуты на 180° , а импульсная последовательность, поступающая на счетный вход счетчика- 11 сдвинута на 90’по отношению к первым двум последовательностям и следует за импульсной последовательностью счетных импульсов, привязанных к переднему Фронту измеряемого сигнала, таким образом устраняется *'неопределенность' ’’ измерений вблизи нуля. Счетчик 11 подсчитывает значение разности' фаз в выбранной, системе единиц измерения эа каждый измеряемый период. Измеренное счетчиком 11 значение разности фаз сравнивается блоком 15 сравнения весов кода с содержимым измерительного реверсивного счетчика 13,

В случае неравенства значений счетчиков с выхода блока 15 через коммутатор· 12 на соответствующие входы реверсивного счетчика 13 поступают импульсы, формируемые ключей 18, изменяя показа-η ния реверсивного счетчика 13 в сторону’ уменьшения разбаланса до достижения равенства.

По окончании измерения разност.и Фаз счетчиком 11 на импульсный вход блока 15 через ключ 18, управляемый триггером 17, поступают счетные импульсы генератора! до тех пор, пока

5

759979.

б

содержимое реверсивного счетчика 13 не станет равно содержимому счетчика¹ 11, после чего импульс равенства весов кода переключает триггер 17, · запрещая поступление счетных импульсов генератора 1 через ключ 18 на импульсный вход блока 15.

В случае первоначального большого рассогласования значений реверсивного счетчика 13 и счетчика 11, когда импульс формирователя 4, сформируется до формирования импульса равенства ' весов кода, триггер 17 переключается· импульсом формирователя 4.

При пропадании одного или обоих сигналов, подлежащих измерению, триггерно-ключевые схемы 8-10-16 и 17-18 запрещают прохождение импульсов генератора 1 на импульсный вход блока 15.

Таким образом, предварительно измеренное значение разности фаз, храняще- 20 еся в реверсивном счетчике 13 останется неизменным, до поступленияизмеряемых сигналов. При наличии входных (подлежащих измерений) сигналов производится непрерывное слежение за изме- 25 ряемой разностью фаз.

Коммутатор 12 меняет местами суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика.

неравенства 3/4 Η ά η ά К "

'' О ί К ί | Ν

где η - содержимое счётчика 11;

К - содержимое счетчика 13.

Значения. К и η берутся на время 35 прихода импульса формирователя 5. Во

всех остальных случаях входа не комму-........

тируются, разрешая таким образом ; прямое поступлейие импульсов на соот* ветствующие входы реверсивного счётчика 13. Реверсивный счетчик 13 Осуществляет подсчет полных углов (целых циклов).

. Использование изобретения по предложенной схеме позволит с большим быстродействием отследить измейенйе 45 разности фаз входных сигналов.в Любом диапазоне величины, повысить помехозащищенность измерения за счет ввоЦа следящей системы, сделать возможньзм измерение при паузах и пропадания^ 50

измеряемых сигналов. '

13если имеют место

или 3/4 N к έ N

₍сов, формирователь импульсных последовательностей счетных импульсов со сдвигом 180° и 90° между ними, блок сравнения весов кода, два 'последов ательно соединенных реверсивных счетчика, линию задержки, генератор счетных импульсов, подключенный ко входу формирователя импульсных последовательностей счетных импульсов со сдвигом 180°

,и 90° между ними, выходы которого' сое*· {д динены со входом первого ключа й первыми входами формирователей импульсов, вторые входы которых подключены к выходам усилителей-ограничителей, а выход одного из формирователей импуль· 15 сов .подключен· к обнуляющему входу · счетчика импульсов и установочному входу второго триггера, выход второго из формирователей подсоединен к первому вхдду второго ключа, при этом оба формирователя импульсов соединены со входом первого триггера, выход которого через первый ключ подключен к счетному входу счетчика импульсов, а информационные выходы счетчика импульсов и первого реверсивного счетчика поразрядно подключены к блоку сравнения весов кода, импульсные в ы -*' ходы которого через коммутатор, связанный с информационными выходами первого реверсивного'счетчика и счетчика импульсов соединены с соответствующими импульсными входами первого реверсивного счетчика, а выход второго· триггера подключен к второму входу второго ключа, выход которого.через линию задержки подключен к установоч- . ному входу второго триггера, о т л ичаю щийся тем, что, с целью увеличения быстродействия измерений, в него дополнительно введены третий триггер и третий ключ, причем, первый вход третьего триггера соеди.нен с выходом второго ключа, второй вход его г с выходом линии равенства блока сравнения весов кода, а третий с выходом первого формирователя импульсов , при этом выход третьего триггера подключей к первому входу третьего ключа, второй вход которого подключен к формирователю импульсных 'последовательностей счетных импуль-* сов со сдвигом 180° и 90° между ними, а выход - к импульсному входу блока сравнения весов кода.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   55

   Цифровой фазометр, содержащий усилители-ограничители, формирователи импульсов, первый и второй триггеры, первый и второй ключи, счетчик импуль-