SU935821A1 - Цифровой фазометр - Google Patents

Description

(5) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР

Изобретение относитс  к фазометрии и может найти применение при создании устройств дл  измерени  сдвига фаз сигналов высокочастотного заполнени  радиоимпульсов. Известен фазометр радиоимпульсных сигналов, содержащий низкочастотный фазовый измеритель, двухканальное устройство трансформации спектра, генератор, делитель частоты, два фор мировател  видеоимпульсов, два счетчика и два элемента совпадени  Это устройство позвол ет измер ть мгновенные сдвиги фаз между произвольными периодами заполнени  радиоимпульсов 1 . Недостатком этого устройства  вл  етс  невозможность усредненного сдвига фаз между соответствующими периодами заполнени  радиоимпульсов, что обуславливает низкую точность измерени . Известен цифровой суммирующий фаз метр, содержаи ий два формировател . два триггера, п ть элементов совгг дений, два инвертора, делитель ча ты, счетчик, схему временной задержки и гейератор образцовой частоты. Этот фазометр позвол ет измер ть усредненный сдвиг фаз TZ. Недостатком цифрового фазометра  вл етс  ограниченный диапазон измерени  разности фаз высокочастотных сигнсшов заполнени  радиоимпульсов. Цель изобретени  - расширение диапазона измерени  сдвигов фаз. Указанна  цель достигаетс  тем, что в ци(йх}вой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, входы которых подключены к входным сигналам фазометра, а выходы - соответственно к входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу триггера и первым входам третьего и четвертого элементов И, а выход третьего элемента- И подключен к входу счетчика, генератор образцовой частоты, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которог подключен к входу делител  частоты, выход которого подключен к второму входу триггера, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки а вход последнего подключен к источнику .запускающих сигналов, введены реверсивный счетчик и умножитель частоты, причем первый вход умножител  частоты подключен к выходу гене ратора образцовой частоты, выход Квторому входу третьего элемента И, а вторые входы - к выходам реверсивного счетчика, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, а второй - к выходу второго элемента И. На фиг. 1 приведена структурна  схема цифрового фазометра; на фиг. 2 временна  диаграмма, по сн юща  работу устройства. Цифровой фазометр содержит формирователи 1 и 2, элементы И 3-6, блок 7 временной задержки, триггер 8, реверсивный счетчик 9, цифровой умножитель 10 частоты, счетчик П, генератор 12 образцовой частоты, делитель 13 частоты. Выход формировател  1 соединен с первым входом элемента ИЗ. Выход формировател  2 под ключен к первому входу элемента И 4. Вход запуска фазометра подключен к блоку 7 временной задержки, а выход блока 7 к первому входу триггера 8 Выход триггера 8 соединен со вторыми входами элементов И 3-6. Выход первого элемента И 3 подключен к суммирующему входу реверсивного счет чика 9о Выход второго элемента И k подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика 9 выходы которого подключены ко входам управлени  цифрового умножител  10 частоты. Выход генератора 12 образцовой частоты подключен к сигнальному входу цифрового умножител  10 частоты и пе вому Ьходу четвертого элемента И 6„ Выход цифрового умножител  10 частоты соединен с первым входом элемента И 5, выход которого подключен к счет мину 11. Выход четвертого элемента И 6 подключен к делителю 13 частоты выход которого подключен ко второму входу триггера 8. Фаэрметр работает следующим образом . Процесс измерени  начинаетс  с приходом импульса Запуск (фиг. 2а) который предшествует приходу радио7 импульсов. Этот импульс производит сброс прибора в исходное состо ние. Через определенное врем , задаваемое блоком 7 временной задержки и необходимое дл  приведени  прибора в исходное состо ние, триггер 8 переключаетс  в состо ние 1, открыва  элементы И . При этом импульсы с выхода генератора 12 образцовой частоты подаютс  на делитель 13 частоты. Начинаетс  отсчет времени измерени . Радиоимпульс, огибающа  которого представлена на фиг, 26, поступает на вход формировател  1. Такой же радиоимпульс, но сдвинутый во времени , поступает на вход формировател  2, его огибающа  представлена на фиг. 2в. Сигналы, между которыми необходимо определить сдвиг фаз (фиг, 2г, д),  вл ютс  высокочастотным заполнением радиоимпульсов (фиГо 26, в). На выходе формирователей 1 и 2 по вл ютс  импульсы, соответствующие моменту перехода напр жений через заранее заданный уровень (фиг. 2е, ж). Через открытые элементы И 3 и две импульсные последовательности начинают поступать соответственно на суммирукмдий и вычитающий входы реверсивного счетчика 9. Импульсы генератора 12 образцоыой частоты, умноженные на содержание реверсивного счетчика 9 в цифровом умножителе 10 частоты, через открытый элемент И 5 поступают на счетчик 11. Если временной интервал между первым импульсом последовательности, изображенной на фиг. 2е, и первым импульсом последовательности, изображенной на фиг. .2ж, заполнить частотой импульсов генератора образцовой частоты (фиг. 2з), то число этих импульсов пропорционально сдвиГу фаз между первым периодом несущей частоть радиоимпульса, поступающего на вход формировател  1 (фиг. 2г) |И первым периодом несущей частоты радиоимпульса, поступающего на вход формировател  2 (фиг. 2д).Интервал, заполненный импульсами с частотой fо, изображенный на фиг. 2и, содержит число импульсов, пропорциональное сдвигу фаз между вторым периодом несущей частоты (фиг. 2г) и вторым периодом несущей частоты (фиг. 2д) и т.д. Интервал (фиг. 2м), заполненный импульсами с частотой f, содержит

число импульсов, пропорциональное сдвигу фаз между п тыми периодами. Просуммировав плосцади., ограниченные кривыми, изображенными на фиг. 2зфи г. 2м, получ им кри вую изображенную на фиг. 2н. Число импульсов генератора образцовой частоты, ограниченно кривой (фиг. 2н) пропорционально суммарному сдвигу фаз между соответствующие периодами. Если полученное число импульсов разделить., на число импульсов, участвующих в усреднении, получим усредненный сдвиг фаз между несущими частотами радиоимпульсов.

Частота импульсов f на выходе умножител  10 равна Mf,, где Н - содержание реверсивного счетчика. При СаО. Построив временную диаграм ,му частоты импульсов f на выходе умножител  10 частоты, можно убедитьс  что она полностью совпадает с полученной графически диаграммой , , (фиг, 2н). Деление число периодов , участвующих в усреднении, осуществл етс  в счетчике 11, Наиболее удобно выбирать число периодов, участвующих в усреднении, кратным дес ти, в этом случае деление осуществл етс  перенесением зап той.

Спуст  врем  измерени  T,)/fjj

где D - коэффициент делени  делител  13, по вл ющийс  на п ходе делител  импульс (фиг. 2о) возвргнцает триггер 8 в исходное состо ние, закрыва  тем самым элементы И 3-6. Цикл измерени  заканчиваетс .

Общее число импульсов, подсчитанных счетчиком в течение времени измерени 

и

Ilcf,

где п - число периодов усреднени ;

f - частота высокочастотного сигнала; (f - фазовь) сдвиг.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Цифровой фазометр, содержа1чий первый и второй формирователи, входы которых подключены к входным сигналам фазометра, а выходы - соответственно к входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходу триггера и первым входам третьего и четвертого элементов И, а выход третьего элемента И по{дкл19чен к входу счетчика, генератор образцовой частоты, выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И, выход которого подключен к входу делител  частоты , выход которого подключен к втоpoMy входу триггера, первый вход которого подключен к выходу элемента задержки, а вход последнего подключен к источнику запускающих сигнс1лов, о т л и ч а ю щи и с   тем, чтр, с целью расширени  диапазона измерени  сдвигов фаз, в него введены реверсивный счетчик и умножитель частоты , причем первый вход умножител  частоты подключен к выходу генератора образцовой частоты, выход - к второму входу третьего элемента И, а вто|кю входы - к выходам реверсивного счетчика, первый вход которого подключен к выходу первого элемента И, а второй - к выходу второго элемента и« ,

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1« Авторское свидетельство СССР , кл. G 01 R 25/00, 1977.

   2. 1 4фровые измерительные приборы. рмолов РчС. и др. Л., Энерги , 1971, с. 153.

   u-

   fTi

   /

   / Ч

   A

   SfM

   t-b

   Гг

   «.«

   cr

   OO

   /