SU779907A1 - Фазометрическое устройство - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано при создании фазометров высокой точности, в частности с цифровым отсчетом.

Известно фазометрическое устройство , содержащее смесители, фазовый детектор, делители частоты, генератор импульсов, блоки ключей, логику управлени  и индикатор ij

Недостатком данного устройства  вл етс  мала  точность измерени  из-за погрешностей, вносимых фазовым детектором.

Известно также фазометрическое устройство, содержащее первый блок фазовращателей с первым блоком ключей и пёрвьм регистром пам ти, второй блок фазовращателей, триггер,генератор импульсов, фазовый детектор, логику управлени  и индикатор 2.

В этом устройстве используетс  блок фазовых детекторов, которые внос т значительные погрешности в результат измерени  фазового сдвига. Эти погрешности увеличиваютс  в слу ,чае непосто нных амплитуд сигналов на входах ФД.

Таким образом, недостатком упом нутого фазометрического устройства

 вл етс  мала  точность измерени  разности фаз двух сигналов, обусловленна  погрешност ми ФД.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерен и .

Данна  цель достигаетс  тем,что в устройство, содержащее блок управлени , соединенный через первый регистр пам ти и первый блок ключей .с первым

to блоком фазовращателей, второй блок фазовращателей, индикатор, генератор импульсов и триггер, соединенный с блоком управлени , дополнительно введены первый и второй усилители-огра15 ничители, выходы которых через триггер соединены с дополнительно введенными первым и вторым, элементом совпадени , первый и второй счетчики, соединенные входами с первым и вторым

20 элементами совпадени  соответственно и выходами через дополнительно вве- . денный логический компаратор с блоком управлени , последовательно соединенные второй регистр пам ти и второй блок ключей, через которые блок управлени  соединен со вторым блоком фазовращателей, и арифметический узел, соединенный с входом индикатора и с выходами первого и второго регистров

Claims (2)

1. 30 пам ти, причем выходы первого и второго блоков фазовращателей соединены .с первым и BTOpbJM усилител ми-ограни чител ми соответственно, выход генератора импульсов соединен с первым и вторым элементами совпадени  и с бло ком управлени , при этом первый, вто рой и третий командные выходы блока управлени  соединены с первым и вторым регистрами пам ти и с арифметиче ским узлом соответственно, четвертый командный выход блока управлени  соединен с первым и вторым счетчиками и логическим компаратором. Кроме того, первый и второй блоки фазовращателей выполнены в виде линий задержки с отводами на приборах с зар довой св зью. На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства. Фаэбметрическое устройство состоит из первого и второго блоков фазовращателей 1 и 2, первого и второго усилителей-ограничителей 3 и 4, триг гера 5, первого и второго элемент ов совпадени  б и 7, первого и вторсэго счетчика 8 и 9, логического компаратора 10, блока управлени  11, первого и второго регистров пам ти 12 и 13, первого и второго блоков ключей 14 и 15, арифметического узла 16,индикатора 17 и генератора импульсов 18. Работает устройство следующим образом . Входные напр дени  U и Uj, сдвиг фаз Чх / ме;аду которыми предстоит из мерить, подаютс  на первый и второй блоки 1 и 2. В исходном состо нии первый и второй регистры пам ти 12 и 13 включены так, что блоки 1 и 2 фазового сдвига не внос т, счетчики 8 и 9 обнулены, С выходов блоков 1 и 2 напр жени  поступают на усилители-ограничители 3 и 4. Выходные Напр жени  И и U усилителей-ограничителей 3 и 4 управ л ют работой триггера 5, выходные напр жени  которого несут информацию о сдвиге фаз .ЗЬОО; I (.ЪЬO tn - временные интервалы мегде t;, жду нулевыми значени ми напр жений U, Unr Т - период напр жений U,и, Напр жени  Uj, Uj, управл ют работой первого и второго элементов совпадени  6 и 7 соответственно, на .которые подаютс  также импульсы опорно частоты fо от генератора 18. Импуль . сы с частотой fo заполн ют, временные интервалы t, и t, подсчитываютс  сче чиками 8 и 9 соответственно. Получен ные в двоичном коде числа N°. Ng сра вниваютс  логическим компаратором 1 Если N N (напр жение опережает по фдзе и,, то блок управлени  11 в первом такте через арифметический узел 16 вьщает на индикатор 17 знак +, через второй регистр пам ти 13 и второй блок ключей 15 включит старший разр д О второго блока фазовращателей 2, первый блок фазовращателей 1 блокирует командой запрета, а счетчика 8,9 сбросит в нуль. При этом Временные интервалы |t и t измен тс , в счетчики 8,9 гзапишутс  числа Nj, N, причем, если М, 7 N;j , то старший разр д.ф, выключаетс ; если N{ Ng , то старший разр д Р, останетс  включенным до конца измерени , блок управлени  11 через второй регистр пам ти 13 и ;второй блок, ключей 15 включит второй разр д 1 второго блока фазовращателей 2 и начнетс  второй такт. Алгоритм работы устройства во втором и последующих тактах аналогичен описанному выше. Если N 7 N( напр жение U отстает по фазе от U, то блок управлени  11 в первом такте через узел 16 выдает на индикатор 17 знак -, через первый регистр пам ти 12и первый блок ключей 14 включит старший разр д Р первого блока фазовращателей 1, второй блок фазовращателей 2 блокирует командойзапрета, а счетчики 8,9 сбросит в нуль. Далее работа устройства аналогична случаю, когда Nf N. По окончании последнего такта по команде из блока 11 узел 16 производит вычисление: vl 9o«-bi4,. (j, где aj, 0; 1 - коэффициенты, записанные в первом регистре пам ти 12 при знаке -, или .во втором регж:тре пам ти 13 при знаке (. - величина i -го разр да первого и второго блоков фазовращателей 1,2; п - количество разр дов. Величина Фх из узла 16 выдаетс  на индикатор 17, на этом измерение .заканчиваетс . Результат измерени  в ;виде знака и величины Фх может быть считан с индикатора 17. Погрешность измерени  предлагаемого устройства Складываетс  из двух составл ющих: ( f rvp+vp где Р - погрешность измерени ,обусловленна  дискретизацией ,j блоков фазовращателей; Ф - погрешность измерени ,обусловленна  конечной разр д ностью m счетчиков; () Величина (2 -1) определ ет количество импульсов опорной частоты f0 , прошедших за период времени Т: foT Дл  случа  распределени  разр дов блоков фазовращателей по двоичному з акону величина определ етс  млад шим разр дом: . vp-i&0°/2 С.учетом (3), (5)выражение примет вид . асРгьо 2 1Im { Из выражений (4), (б)- очевидно, что, увеличива  количество разр дов в счетчиках и блоках фазовращателей, а также увеличива  опорную частоту f(j , погрешность измерени  можно сделать как угодно малой , что HeocsTueствимо в известных ранее устройствах Кроме того, предлагаемое устройство не требует посто нства амплитуд вход ных, сигналов, что расшир ет его возможности . Предлагаемое устройство легко реализуетс  в микроэлектронном исполнении в виде полупроводниковой микро схемы, выполненной по стандартной МОП-технологии. Блоки фазовращателей выполн ютс  в виде лини задержки с отводами на приборах с зар довой св зью (ПЗС), а вс  остальна  частьна МОП-транзисторах. Точность градуировки фазовраицателей такой микросхемы обеспечиваетс  тем, что каж|дый разр д (дискретный фазовращатель содержит наперед заданное количество элементарных звеньев задерх ки на ПЗС Формула изобретени  1. Фазометрическое устройство,содерхсащее блок управлени , соединенны через первый регистр пам ти и первый блок ключей с первым блоком фазовращателей , второй блок фазовращателей, индикатор, генератор импульсов и триггер, соединенный с блоком управлени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , в устрЪйство дополнительно введены первый и второй усилителиограничители , выходы которых через триггер соединены с дополнительно введенными первым и вторым элементами совпадени , первый и второй счетчики , соединенные входами с первым и вторым элементами совпадени  соответственно и выходами через дополнительно введенный логический компаратор с блоком управлени , последовательно соединенные второй регистр пам ти и второй блок ключей, через которые блок управлени  соединен со вторым блоком фазовращателей, и арифметиче ский узел, соединенный с входом индикатора и с вьтходами первого и второго регистров .пам ти, причем выходы первого и второго блока фазовращателей соединены с первьлм и вторым усилител ми-ограничител ми соответственно , выход генератора импульсов соединен с первым и вторым элементами совпадени  и с блоком управлени , при этом первый, второй и третий командные выходы блока управлени  соединены с первым и вторым регистрами пам ти и с арифметическим узлом соответственно , четгертый командный блока управлени  соединен с первым и вторым счетчиками и логическим компаратором. 2. Устройство по п.1, отличающеес  тем, что первый и второй блоки фазовращателей выполнены в виде линии задержки с отводами на приборах с зар довой св зью. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 336792, кл. Н 03 К 13/02, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 394729, кл. G 01 R 25/08, 1971.