Claims (2)
Изобретение относитс к радиоизме рительной технике, а именно к фазовым измерени м,и может быть использовано дл повышени быстродействи и точности цифровых фазометров при измерени х в широком диапазоне частот . Известен фазометр с врем импульсным преобразованием, врем измерени которого равно периоду измер емого сигнала и содержащий формирующие устройства , управл емые триггеры, генератор квантующих иьтульсов, элементы совпадени и счетчик импульсов L1J Недостатком фазометра с измерением за период исследуемого процесса вл етс увеличение погрешности дискретного преобразовани (погрешности квантовани ) на высоких частотах. Известен также фазометр, в котором врем измерени равно определенному заранее заданному количеству периодов входного сигнала. Этот фазометр содержит преобразователь фазаинтервал времени, счетчик, элементы совпадени , генератор частоты, триггер , схему вьщелени заднего фронта, переключатель и две пересчетнЫе схемы , одна из которых представл ет собой счетчик периодов, позвол ющий автоматически прекратить измерение после прохождени заранее заданного количества периодов входного сигнала. Данный фазометр работает в большем частотном диапазоне, чем фазометры с измерением за период 2. Недостатком фазометра вл етс увеличение времени измерени на низких частотах или необходимость производить переключени коэффициентов делени пересчетных схем при изменении частоты сигнала. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому вл етс фазометр с посто нным измернт.епьным временем, содержащий первый и второйформирователи , управл ющий триггер, элементы соэпа;п1ени , генератор счёт-. 3 ных импульсов, регистрирующий и вре-м задающий счетчики (врем измерени посто нно), формируетс врем задакидим счетчиком и определ етс моментом его переполнени импульсами генератора счетных импульсов. Отсчет фазы в таких фазометрах осуществл етс непосредственно по индикатору и не зависит от частоты исследуемого сигнала з . Недостатком известнЪго фазометра посто нным измерительным временем вл етс погрешность дискретного преобразовател , обусловленна некратностью времени измерени и периода сигнала. Эта погрешность про вл етс на низких частотах. Дл ее уменьшени в данном фазометре требуетс существенное увеличение времени измерени . . Цель изобретени - повышение быст родействи и точности измерени в вгароком диапазоне частот. Поставленна цель достигаетс тем что 9 цифровой фазометр с посто нным измерительным временем содержащий первый и второй формирователи импуль сов, выходы которых св заны со входа ми управл ющего триггера, выход ,управл кицего триггера через последовательно соединенные первый элемент совпадени и регистрирующий счетчик подключен к первому входу арифметического блока, генератор счетных импульсов, выход которого через второй злемент совпадени и врем задающий счетчик подключен ко второму вхо ду арифметического блока, выход рторого элемента совпадени подключен ко входу первого элемента совпадени дополнительно введены два элемента совпадени и два триггера, первые входы дополнительных элементов совпадени соединены между собой, пр мой и инверсный выходы первого дополнительного триггера подключены к вторым входам второго и первого дополнительных элементов совпадений, выход первого дополнительного элеме та совпадени подключен к первому входу второго дополнительного триггера , к единичн(му входу которого п ключен выход второго дополнительног элемента совпадени , вход первого дополнител-ьного элемента совпадени соединен с выходом второго формиров тел импульсов, выход второго допол нительного триггера подключен ко в,т ррму входу второго элемента совпаде 3 ни , а выход врем задающего счетчика оединен со входом первого дополнительного триггера. На чертеже изображена структура схема фазометра. Фазометр содержит первый и втоой формирователи 1 и 2 импульсов, правл нмций триггер 3, второй и перый элементы 4 и 5 совпадени , генеатор 6 счетных импульсов, регистриующий счетчик 7, устройство 8 упавлени , включакщее в свой состав ервый и второй дополнительные триггеры 9 и 10, первый и второй дополни тельные элемен-па 11 и 12 совпадени рем задающий счетчик 13, арифметический блок 14.. Работает фазометр следующим образом . Исследуемые сигналы подаютс на вход первого и второго формиройателей импульсов 1 и 2. Формирователи преобразуют входные последовательности в серию остроконечных импульсов , прив занных к периоду следовани исследуе в)1х сигналов. Управл кхций триггер 3 с раздельным запуском формирует импульсы длительностью ty, пропорциональной разности фаз исследуемых сигналов. В момент времени, когда второй элемент совпадени 4 открыт , в первом элементе совпадени 5 происходит заполнение указанных импульсов импульсами высокой частоты f генератора 6 счетных импульсов. Полученные таким образом пачки импульсов поступают на регистрирующий счетчик 7, который подсчитывает число импульсов, поступивших на его вход за некоторое иэмеритепьное врем . Импульс времени измерени формируетс устройством 8 управлени и подаетс на второй вход второго элемента совпадени 4. В началышй момент времени , до прихода внешнего импульса запуска фазометра на клемМу Пуск, первый и второй дополнительные триггеры 9 и 10 наход тс в нулевом состо нии . С приходом сигнала Пуск первый дополнительный триггер 9 перебрасываетс в единичное состо ние, закрыва тем самым первый дополнителышй элемент 11 совпадени и открыва второй -дополнительный элемент 12 совпадени , через который синхроимпульсы второго формировател 2 поступают на единичный вход второго дополнительного триггера 10. Первый импульс синхронизации, следующий после описанных переключений, переводит второй дополнительный триггер 10 в единичное состо ние, формиру таким образом начало измерени . По достиже нии некоторого времени, определ емог заполнением врем задающего счетчика 13, с него на первый дополнительный триггер 9 поступает импульс сброса. Первый дополнительный триггер 9 перебрасываетс в исходное состо ше, закрыва второй дополнительньй элемент 12 совпадени и открыва первый дополнительный элемент I1 совпадени через который импульсы синхронизации поступают на сброс второго дополнительного триггера 10. Переброс второго дополнительного триггера в нуле . вое состо ние завершает процесс измерени . Формируемое таким образом врем измерени кратно периоду ис{Кледуемого сигнала и определ етс по величине врем задающим счетчиком. Ве личина времени измерени практически посто нна во всем диапазоне рабочих частот и мен етс лишь в пределах периода Т исследуемого сигнала. По окончании измерительного времени в регистрирумцем счетчике 7 содержитс код, соответствующий . n.tj,f, где п - число периодов исследуемого сигиала за врем измерени , а во вре м задакщем счетчике 13 - код соответствующий времеш измерени . Далее коды обоих счетчиков поступают на арифметический блок 14, производ щий операцию , т.е. вывдсл мщий искомое значение разности фаз Предлагае1«л фазометр позвол ет произвйдить автоматизированиле измерени разнос-т фаз сигналов в широком да1апазоне частот от ин4фаш1зких до дес тков мегагерц. Простота реали зации фазометра определ етс использованием современной микроэлемеитной баз - арифметических блоков. Формула изобретени Цифровой фазометр с посто нным измерителышм временем, содержащий 736 первый и второй формирователи им .пульсов, выходы которых св заны со входами управл ющего триггера, выход управл ющего триггера через последовательно соединенные первый элемент совпадени и регистрирующий счетчик подключен к первому входу арифметического блока, генератор счетных импульсов, выход которого через второй элемент совпадени и врем задаклций счетчик подключен ко второму входу арифметического блока, выход второго элемента совпадени подключен ко входу первого элемента совпаде1л , отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и точности измерени в широком диапазоне частот, в него дополнительно введе1д 1 два элемента совпадени , и два триггера, первые входы дополнительных элементов совпадени соединены между собой, пр мой и инверсный выходы первого дополнительного триггера подключены ко вторым входам второго и первого дополнительных элементов совпадени , выход первого дополнительного элемента совпадени подключен к первому входу второго дополнительного триггера, к единичному входу которого подключен выход второго дополнительного элемента совпадени , вход первого дополнительного элемента совпадени соединен с выходом второго формировател импульсов , выход второго дополнительного триггера подключен ко второму входу второго элемента совпадени , а выход врем задающего счетчика соединен со входом первого дополнительного триггера . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1..Смирнов П.Т Цифровые фазометры . Д., Энерги , 1974, с. 16. The invention relates to radio measuring technology, namely phase measurements, and can be used to improve the speed and accuracy of digital phase meters when measuring over a wide frequency range. A phase meter with pulse conversion time is known, the measurement time of which is equal to the period of the measured signal and containing shaping devices, controlled triggers, a generator of quantizing pulses, coincidence elements and a pulse counter L1J. quantizing) at high frequencies. A phase meter is also known in which the measurement time is equal to a predetermined predetermined number of periods of the input signal. This phase meter contains a phase time converter, a counter, matching elements, a frequency generator, a trigger, a falling edge distance circuit, a switch, and two recalculated circuits, one of which is a period counter, which allows you to automatically stop the measurement after passing a predetermined number of periods of the input signal . This phase meter operates in a larger frequency range than phase measurement meters with period 2. The disadvantage of the phase meter is an increase in the measurement time at low frequencies or the need to switch dividing coefficients of scaling circuits when the signal frequency changes. The closest technical solution to the proposed one is a phase meter with a constant measuring time, containing the first and second formers, the control trigger, the elements of the copepter, the oscillator. 3 pulses, recording and time setting counters (measurement time is constant), the time is set by the counter and determined by the moment of its overflow by the pulses of the counting pulse generator. Phase reading in such phase meters is carried out directly on the indicator and does not depend on the frequency of the signal under investigation. The disadvantage of a constant measuring time constant meter is the discrete transducer error due to the short measurement time and signal period. This error occurs at low frequencies. To reduce it in a given phase meter, a significant increase in the measurement time is required. . The purpose of the invention is to increase the speed and accuracy of measurements in the high frequency range. The goal is achieved by the fact that 9 a digital phase meter with a constant measuring time containing the first and second pulse shapers, the outputs of which are connected to the inputs of the control trigger, the output of the control trigger via the serially connected first element of the match and the registering counter is connected to the first input the arithmetic unit, the generator of counting pulses, the output of which through the second element of coincidence and the time specifying the counter is connected to the second input of the arithmetic unit, the output of the third the coincidence element is connected to the input of the first coincidence element; two matching elements and two flip-flops are added, the first inputs of the additional matching elements are interconnected, the direct and inverse outputs of the first additional trigger are connected to the second inputs of the second and first additional matching elements, the output of the first additional element match is connected to the first input of the second additional trigger, to the unit (the input of which is connected to the output of the second additional element coincides The input of the first additional coincidence element is connected to the output of the second pulse body, the output of the second additional trigger is connected to the input of the second element and the input 3, and the output of the master counter is connected to the input of the first additional trigger. The drawing shows the structure of the phase meter circuit. The phase meter contains the first and second shaper 1 and 2 pulses, right trigger triggers 3, the second and first elements 4 and 5 match, the generator 6 counting pulses, registering counter 7, the control device 8, which includes the first and second additional triggers 9 and 10 , the first and second additional elements 11 and 12 of coincidence rem specifying the counter 13, the arithmetic unit 14 .. The phase meter works as follows. The signals under study are fed to the input of the first and second pulse shaper 1 and 2. The shaper converts the input sequences into a series of pointed pulses tied to the follow-up period of the study of 1x signals. Control trigger trigger 3 with separate start generates pulses of duration ty proportional to the phase difference of the studied signals. At the moment of time when the second coincidence element 4 is open, in the first coincidence element 5 the specified pulses are filled with high frequency pulses of the generator 6 of counting pulses. The pulse bursts obtained in this way arrive at the registering counter 7, which counts the number of pulses received at its input over a certain time. The measurement time pulse is generated by the control unit 8 and fed to the second input of the second matching element 4. At the beginning of time, before the external phase meter start pulse arrives at the Start terminal, the first and second additional triggers 9 and 10 are in the zero state. With the arrival of the Start signal, the first additional trigger 9 is thrown into one state, thereby closing the first additional element 11 of the match and opening the second additional option 12 of the match, through which the sync pulses of the second driver 2 arrive at the single input of the second additional trigger 10. The first synchronization pulse, the next after the described switches switches the second additional trigger 10 to a single state, thus forming the beginning of the measurement. After a certain time has been reached, the time of master counter 13 is determined by filling it, and a reset pulse is sent to the first additional trigger 9 from it. The first additional trigger 9 is moved to its original state, closing the second additional match element 12 and opening the first additional match element I1 through which the synchronization pulses arrive at resetting the second additional trigger 10. The flip of the second additional trigger at zero. The new state completes the measurement process. The measurement time generated in this way is a multiple of the period of the signal being tracked and is determined by the magnitude of time by the specifying counter. The magnitude of the measurement time is almost constant over the entire operating frequency range and varies only within the period T of the signal under study. At the end of the measurement time, the register 7 contains a code corresponding to it. n.tj, f, where n is the number of periods of the investigated sigal during the measurement time, and during the downstream counter 13 is the code corresponding to the measurement interval. Further, the codes of both counters are fed to the arithmetic unit 14, which performs the operation, i.e. Finding the desired value of the phase difference from the Proposal1 phase meter allows one to automate the measurement of the phase difference of the signals in a wide range of frequencies from the fascic to the ten megahertz. The simplicity of the phase meter implementation is determined by the use of modern microelemitic bases — arithmetic units. A digital phase meter with a constant measuring time, containing 736 first and second pulse drivers, the outputs of which are connected to the inputs of the control trigger, the output of the control trigger through the first element of the coincidence connected in series, and a registering counter connected to the first input of the arithmetic unit, the generator of counting pulses, the output of which through the second element of coincidence and the time of zadakltsy counter is connected to the second input of the arithmetic unit, the output of the second element of coincidence connected to the input of the first element coincidental, characterized in that, in order to increase speed and accuracy of measurement in a wide frequency range, it additionally introduces two two elements of coincidence, and two triggers, the first inputs of additional elements of coincidence are interconnected, direct and inverse the outputs of the first additional trigger are connected to the second inputs of the second and first additional matching elements, the output of the first additional matching element is connected to the first input of the second additional The first trigger, to the unit input of which the output of the second additional element matches, the input of the first additional element matches the output of the second pulse generator, the output of the second additional trigger is connected to the second input of the second match element, and the output of the master timer is connected to the input of the first additional trigger. Sources of information taken into account in the examination 1. PT Smirnov Digital phase meters. D., Energie, 1974, p. sixteen.
2.Авторское свидетельство СССР 216841, кл. GO R 25/00, 1968. 3« Автсфское свидетельство СССР 123617, кл. G 01 R 25/00, 1963.2. Authors certificate of the USSR 216841, cl. GO R 25/00, 1968. 3 “Authors certificate of the USSR 123617, cl. G 01 R 25/00, 1963.