(54) ДВУХКАНАЛЬНЫЙ ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР
Изобрегение относитс к радиоизмерительной технике и можег быть использовано дл построени широкодиапазонных двухканальных компараторов фазы. Известно устройство дл компарирова ни сдвига фаз, содержащее в каждом канале преобразователь фазового сдвига в посто нное напр жение, выходы которого подключены к резистивному блоку сравнени , св занному с высокочтествитель- ным стрелочньш индикатором L . Однако устройство имеет большую погрешность . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемомурезультату вл етс устройство , содержащее в каждом канале преобразователь сдвига фаз в интервалы времени, включающий в себ два формировател , усилител -ограничител , дифференцирующий эле мент и триггер, последовательно соединен вые логический элемент И с подключенным к нему генератором импульсов и фор мирователем кодов, блок сравнени кддов о&ций дл обоих каналов, св занный с формировател ми кодов и с вычислительным Jблoкoм Г В логическом элементе И данного компаратора осуществл етс квантование временных (фазовых) интервалов, поэтому в дальнейшие этот узел целесообразно назьгоать блоком квантовани . Пачки импульсов с блоков квантхэвани в формировател х кодов :преобразуют с в цифровой код, пропорциональный измер емому сдвигу фаз. Непосредственное сравнение (вычитание) сформированных кодов в блоке сравнени возможно только при одинаковом дл обоих каналов значении fo-tf-i огТагде первого и второго генераторов импульсов, Tj-f f jT -l/ti периоды сигналов. Данное условие требует перестройки частот генераторов импульсов при изменении частоты сигнала, что представл ет определенные трудное- ти в широком диапазоне частот, а также приводит к дополнительной погрешности 360 за счет несгабильносги частот генераторов . Посто нное врем измерени устройства обуславливает погрешность, вызванную некратностью времени измерени и периода сигнала, особенно значительную в области низких частот. Эта погрешность ограничивает частотный диапазон двухканального фазового компаратора. Цель изобретени - повышение томвости измерени и расширение частотного диапазона двухканального фазового компаратора. Поставленна цель достигаетс тем, что в двухканальный фазовый компаратор, содержащий в каждом канале последовательно соединенные преобразователь фазового сдвига в интервалы времени, входы которого вл ютс входами устройства , блок квантовани и формирователь кодов и общий дл обоих каналов блок сра внени кодов, первый вход которого соединен с выходом вычислительного блока первого канала, генератор импульсов, вы ход которого соединен со вторыми входами первого и второго блоков квантовани , введены второй вычислительный блок блок управлени и два врем задающих блока, соединенных первыми входами соответственно с выходами первого и второ го преобразователей -сдвига фаз в интервалы времени, а вторыми входами - с выходом генератора импульсов, причем первые входы врем задающих блоков соединены с третьими входами блоков кван- товани , а вторые - с первыми входами вычислительных блоков, вторые входы ко торых соединены с выходами соответствующих формирователей кодов, а выход вычислительного блока второго канала соединен со вторым входом блока сравнени кодов, выход которого соединен со входом блока управлени , выходы которого соединены соответственно со вторыми входами формирователей кодов и третьими входами врем аадающих и вьгчисли тельньрс блоков. На фиг. I приведена структурна схе: ма компаратора фазы; на фиг. 2 - струк турка схема врем зацающего блока. Компаратор фазы (фиг. I) содержит два измерительных канала I и 2, содержащих последовательно .соединенные преобразователи 3 и 4 сдвига фаз в интервалы времени, блоки 5 и 6 квантовани подключенным к ним генератором 7 импу льсов, врем задающие блоки 8 и 9, форм . рователи Ю и It кодов, вычислительные 44 блоки 12 и 13 и св занный с ними блок 14 сравнени кодов, а также блок 15 управлени , св занный с блоками 8-14. Устройство работает следующим образом . На вход измерительного канала 1 поступают два сигнала с частотой F и заданным сдвигом фаз , на вход канала 2 поступают сигналы с частотой F и фазовым сдвигом Чс I который нужно сравнить с заданным, С помощью преобразователей 3 и 4 фазовых сдвигов в интервалы времени формируютс эквивалентные временные интервалы, которые затем в блоках 5 и 6 квантовани заполн ютс счетными импульсами частот fg ге- нератора 7 импульсов и образующиес пачки импульсов, регистрируютс формировател ми 10 и 11 кодов. Врем задающие блоки 8 и 9 формируют дл каждого канала врем измерени , рав- ,ное целому числу периодов сигнала и определ емое из услови : -fc ит,м-СЬизМотЗ )T+лT::ИT, где т - период сигнала ( T, -f |Р -или Tu f/F-2. ), -tигмо - некоторое базовое врем измерени , одинаковое дл обоих каналов , /Т цела часть отношений -Ь /т .На частотах свыще (/Ь| ц врем измерени в диапазоне частот измен етс в пределах лТ , а в области частот Р 1/-Ьие Мооно определ етс периодом сигнала. Из-за этого исключаетс погрешность за счет некратности времени измерени и периода сигнала, свойственна измерител м с посто нным: временем измерени и расшир етс диапазон рабочих частот компараторов фазы. За врем измерени - в формировател х 10 и II кодов -ф умируютс коды 4 Xil-i4 ii)/to vX -t4 iiO/to,a во врем задакнцих блоках 8 и 9 формируютс коды V-(.|;T,J/t,(.|:T2 ) /ioЭти коды ввод тс в вычислительные блоки 12 и 13, выполн ющие деление кодов Мц) I N т и . умножение на масштабный множитель 36О. Результаты вычислени соответсгауют заданному и сравниваемому сдвигам фаз в градусах 360 К1ц) IN i 360 f2. Блок сравнени кодов осуществл ет вычитание полученных кодов и Чг , т.е. формирует код Д.Ц 4 - соответствующий отклонению сравниваемого сдвига фаз от заданного. Этот блок может быть реализован как аппаратными, так и программными средствами. В последнем случае дл этой цели можно ис- 590 пользовать один из имеющихс вьпшслительных блоков. Схема врем задающего блока, реализуюшего описанные функции (фиг. 2) соде{ жит триггер 16, D-триггер 17, элемент И 18 и врем задающий счетчик 19, Устройство работает следующим образом . По команде с блока управлени 15 . -триггер 16 по входу 9 (а) устававливаетс в единичное состо ние, Ближайщим по времени импульсом прив зки к одному из нуль-переходов входного сигнала с преобразовател фазовых интервалов в код 3(4), (б) -триггер также устанавливаетс в единичное состо ние и открывает элемент И 18, через который от генератора 7 импульсов (в) на врем задающий счетчик 19 начинают поступать счетные импульсы частоты fg, К выходу N разр да врем задающего счетчика подключен второй вход RS-триггера 16 и в момент заполнени этого разр да , соответствующий времени Re -триггер 16 переключаетс в нулевое состо ние. Ближайщим импульсом прив зки с преобразовател фазового сдвига в интервал врилени 3(4) D-триггер 17 также установитс в нуль и закроет элемент°И 18, что соответствует окончанию времени измерени . Код врем задающего счетчика 19, равный вводитс в вычислительный блок 12 или 13 (д), а импульс с выхода элемента И 18 (г) длительностью-fc И,(Т или ЬмгМ2. i(2. управл ет блоком квантовани 51 6),