SU849098A1 - Цифровое фазометрическое устрой-CTBO - Google Patents

Description

(54)цифреВОЕ ФАЗОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может найти при менение в фазометрических системах ти па радиорефрактометров. Известно устройство, содержащее генератор счетных импульсовj счетный триггер, два компаратора, элементы совпадени  , элемент ИЛИ в цифровой индикатор Dl. Недостатком этого устройство  вл етс  невысока  точность измерени ,. Известно также устройство, позвол ющее производить измерение разности фаз между двум  последовательност ми резонансных импульсов, инвариантное к крутизне фронтов и амплитудам импул сов, которое содержит генератор счетных импульсов, счетный триггер, RS триггер , инвертор, три элемента совпадени , элемент ИЛИ, два компаратора счетчик и индикатор . Однако известное устройство не обеспечивает достоверное измерение разности фаз в тех случа х, koгдa импульсы , принадлежащие к разным последовательност м , частично или полностью совпадают во времени. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей фазометра, а именно получение достоверного значени  разности фаз при любом взаимном положении импульсов, принадлежащих к разным последовательност м. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в цифровое фазометрическое устройство , содержащее генератор счетных импульсов, соединенный со счетньм триггером , два соединенных между собой входами компаратора, выходы которых через первый и второй элементы совпадени  соединены с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого через счетчик соединен со входом индикатора , R5 -триггер, соединенный R.входом с выходом второго компаратора, а 6 - входом - с выходом первого компаратора и через инвертор и третий элемент совпадени  - с третьим входом элемента ИЛИ выход RS -триггера подключен к первому входу третьего элемента собпадени , второй вход которого соединен с выходом генератора счет ных импульсов, выход счетного триггера соединен со вторыми входами первого и второго элементов совпадени , введены -шемент И-НЕ, R5 -триггер управлени , а в качестве счетчика использовани  реверсивный счетчик, вычитающий и суммирующийвходы которого соединены соответственно с нулевым и е-.диничным выходами 8S -тригг ра управлени , S - вход которого сое динен с выходом первого компаратора и первым входом элемента И-НЕ, а R вход- , с выходом второго компаратора и вторым входом элемента И-НЕ. выход ко торого соединен с третьими входами первого и второго элементов совпадени . На фиг. 2 изображена функциональна схема цифрового фазометрического устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы , по сн ющие его работу. Устройство содержит генератор 1 счетных импульсов, выход которого через счетный.триггер 2 соединен с входами первого 3 и второго 4 элементов совпадени  и непосредственно подключен ко второму входу третьего элемента 5 совпадени . Выходы элементов 3-5 ссвпсдени , через элемент ИЛИ 6 соединены с входом реверсивного счетчика 7, выход которого подключен к цифровому индикатору 8. Первый вход элемента 3 совпадени  соединен с входом инвертора 9,6 -вход ЕЯ- триггера 10, первым входом элемента И-НЕ 11, 5-входов; . RS-триггер 12 управлени  и выходом первого компа ратора 13. Первый вход элемента 4 сов падени  поц пючен ко второму входу элемента И-НЕ 11, к Р -входам RS триггера 10 и RS -триггера 12 управле ни  и выходу второго компаратора 14. Вьпход элемента И-НЕ 1 1 соединен с тре тьими входами элементов 3 и 4 совпадени . Выход инвертора 9 подключен к третьему входу элемента 5 совпадени  первый вход которого соединен с единичным выходом ES -тригера 10. Вычитающий и суммирующий входы реверсивного счетчика 7 подключены соот ветственно к нулевому и единичному выходам RS -триггера 12 управлени . Из двух последовательностей резонансных импульсов комапараторы 13 и 14 формируют две последовательнЬсти 8 . 4 р моугольных импульсов с длительнос ми соответственно (t - -t , ) -h л - ка иа) где -t,, и t оменты равенства напр жени  порогового ровн  Upi напр жени м переднего и аднего фронтов резонансного импульса ервой (опережающей}последовательноеи; )- аналогичные моменты дл  езонансного импульса второй отстаюей последовательности. На временных диаграммах(фиг. 2) риведены возможные соотношени  между игналами в точках А и Б схемы. Величиа временного интервала bt , соответсующа  величине измер емой разности аз двух последовательностей реэонансых импульсов, о.предел етс  по формуле . . ..ИГ At- п После тождественного преобразовани  ормула 1 принимает вид M. . . ) t-HrtHi , .. . ка t ;; Все указанные формулы тождественны .друг, другу. в случаеi когда фазовый сдвиг между импульсами последовательностей аналогичен сдвигу, указанному на фиг. 2, а, устройство реализует формулу 2 т.е. измер ет сумму половины длительностей импульсов и длительности интервала между концом первого импульса и началом второго. Формула (3) реализуетс  в уст;ройстве при фазовом сдвиге, приведенном на фиг. 2 б. Искомый временной интервал при этом равен сумме половин длительностей интервалов между началами и между концами импульсов. Диаграммам на фиг. 2в и 2 г соответствуют формулы (4 и(5). В этих случа х устройство измер ет разность, полов.ин длительностей между началами и между концами (фиг. 2 в) либо между ж)нцами и между началами (фиг.2г) импульсов. В исходном положении RS-триггер 10 и RS - триггер I2 управлени  наход тс  в нулевом COCTOHHHHJ реверсивный счетчик 7 обнулен и готов к работе на вычи1ание (благодар  единичнсму сигналу на нулевом выходе RS-триггера 12 управлени ). Элементы 3-5 совпадеНИН затерты нулевьсми сигналами соответственно с выходов компараторов 13 и 1А и с единичного выхода RS - триггера 10. На выходе элемента И-НЕ 11 присутствует единичный сигнал.

В соответствии с четырьм  возможными случа ми соотношений между сигналами в точках А и Б схемы имеют место четыре варианта функционировани устройства. ,

Вариант 1. Сдвиг между импульсами аналогичен приведенному на фиг. 2 а.

Сформированный пр моугольный импульс первой последовательности,поступа  с выхода компаратора 13 на вход20

элемента 3 совпадени , разрешает прохождение с выхода счетного триггера 2 через элемент 3 соБпадени , элемент ИЛИ 6 на вход реверсивного счетчика 7 импульсов, частота которых в два раза ниже частоты счетных импульсов, поступающих с выхода генер1атора 1 .

При этом в реверсивный счетчик 7 поступает такое число счетных импульсов , которое соответствует величине интервала временой -равной -tcKi LJtju . Реверсивный счетчик 7 в данном случае работает на сложение, так как передний фронт сигнала на выходе компаратора 13 переключает RS-триггер 12 управлени  в едичное состо ние. Этим же фронтом переключа етс  в единчное состо ние RS-триггер 10, что, однако, не пррВодит к отпиранию элемента 5 совпадени , поскольку на его другом входе присутствует нулевой сигнал с выхода инвертора 9. По окончании.импульса на компаратора 13 на выход реверсивного счетчика 7 через эмент- 5 совпадени  начинают поступать счетные импульсы непосредственно с выхода генератора 1. Отпирание элемента 5 совпадени  обеспечиваетс  единичными сигналами с выхода инвертора 9 и единичного выхода RS-триггера 10,

Измерение интервала (ц-Ъ заканчиваетс  в момент по влени  переднего фронта сигнала на выходе компаратора 14 за счет переключени  в нулевое состо ние RS-триггера 10. Одновременно указанный сигнал отпирает элемент 4 совпадени  и обеспечивает прохождение с выхода счетного триггера 2 на вход реверсивного счетчика 7 такого к(3личества импульсов, которое cooTBeTCT- вует величине интервала времени, равной . Прохождение счетных импульсов через элемент 4 совпадени  прекращаетс  в момент окончани  ипульса на выходе компаратора 14. В этот момент (задним фронтом импульса на выходе компаратора 14) RS-триггер 12 управлени  и переключаетс  в нулевое , исходное состо ние.

Тацсим образом, во-первых работа  весь цикл измерени  на сложение, реверсквный счетчик 7 накопил такое колчество счетных импульсов, которое соответствует временному сдвигу д t между резона:нсными импульсами последовательностей , при этом на цифровом индикаторе 8 отображаетс  значение измер емой разности фаз. Во-вторых,

3 и 4 совпадени  не оказывал, так как импульсы на выходах компараторов 13 и 14 ке совпадали во времени.

Вариант 2. Сдвиг между импульсами последовательностей аналогичен привеэдекному на фиг. 26.

В этом случае функционирование, устройства имеет следующие отличи  от функционировани  по варианту 1:

а)Элемент 5 совпадени  находитс  посто нно в запертом состо нии, так к RS-триггер 10 переключател  в нулевое состо ние ранее, чем по вл етс  единичныйсигнал ьа выходе инвертора

9J .

б)Элемент 3 совпадени  обеспечивает прохождение импульсов с выхода счетного триг гера 2 только до момента по влени  сигнала на выхсдё компаратора 14;

в) Элемент 4 совпадени  начинает пропускать импульсы, с выхода счетного триггера 2 только по окончании сигнал на выходе компаргтора 13,

Запирание элементов 3 и 4 совпа- . дени  на врем  совпадени  импульсов последовательностей ,| осуществл етс  нулевым сигналом с выхода элемента И-НЕ 11,

Таким образом, нёрез элемент 3 совпадени  пройдет такое количество счетных импульсов, которое эквивалентно врем«.нному интервалу а через : элемент 4 совпадени  - временному интервалу

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 211655, кл. G 01 R 25/08, 1968.

2.Авторское свидетельство СССР 658501, кл. G 01 Е 25/08, 1976.