Цифровой фазометр Советский патент 1983 года по МПК G01R25/00 

. Изобретение относится к технике изме рения параметров сигналов и в частности разности фаз двух сигналов и может быть иопопьзовано в приборах и устройствах, использующих информацию, заключенную в разности фаз, в частностив радиоприем ных устройствах с фазовой обработкой. . Известны цифровые фазометры с испол зованием различных способов преобразований фазы в код Cl Основным недостатком этих устройсте является преобразование разности фаз непосрецственно самих сигналов в количество импульсов или времяс дальнейшим их преобразованием в код, что при заданном быстродействии и высокой несущей частоте сигналов ограничивает точность и разрешакяцую способность. Наиболее.близким гю технической сущности из известных цифровых фазометров к изобретению является фазометр, состоящий из двух усилителей-ограничителей синуСного и косинусного фазовых детекторов двух блоков выделения модуля, блока октантного управления, компаратора, коммутагора, амплигудно-пифрового преобразо вателя (AUn), блока, реализирующего фун цию arc 5in, и блока октантной логики 12-. Недостаткомданногофааьметра.является ййзкая точность и разрещающая способность в результате того, что для реализации точности и разрешающей способности, определяемой величиной младшего разряда А1Л1, необходимо, чтобы вепичины напряжений, пропорциональные (зтпдЧ / и loos на входе АЦП, отличались от вегга ганы опорного напряжения А1Ш в точках, кратнык 45 градусов с точностью до величины младшего разряда АЦП. В противном случае при сопряжении кодов блока октантного управления и блока, реализующего функцию arc5in , выходной код имеет в этих точках разрывы или участки неоднозначного отсчета в их (жрестности. Целью изобретения является повьпиение точности и разрешающей способности Ш)фрового фазометра. Поставленная цель достигается тем,чтр в цифровой фазометр, содержащий два усилителя-ограничителя, синусный и косинусный фазовые детекторы, два блока выделения модуля, компаратор, первый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, постоянный запоминающий элемент, выход каждого из усилителей-ограничителей соединен с входами упомянутых детекторов, выход детектора соединен b входом каждого блока выделения модуля, первые выходы блоков выделения мрЕ5| ля соединены с входами компаратора и первого коммутатора, выход коммутатора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход компаратора - с третьим входом первого коммутатора, вторые выходы блоков выделения модуля, : выход аналого-цифрового преобразователя и выход компаратора - с входами постоянно, го запоминающего элемента, введены второй коммутатор и инвертор, причем первые -. выходы блоков выделения модуля соединены дополнительно с первым к вторым входами второго, коммутатора, выход компаратора соединен через инвертор с третьим входом второго коммутатора, выход второго коммутатора соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы устройства. Цифровой фазометр содержит два усилителя-ограничителя 1 и 2, синусный; 3 и косинусный 4 фазовые детекторы, даа 5 и 6 выделения модуля, компаратор 7, два коммутатора 8 и 10, инвертор 9, АШ 11 и постоянный запоминающий элемент (ПЗЭ) 12.. Измерение разности фаз происходит следующим образом. Сигналы усиливаются усилителями-ограничителями 1 и 2, разность фаз их преобразуется синусньш 3 и косинусным 4фазовыми детекторами, затем в блоках 5и 6 выделения модуля выходные биполярные напряжения преобразуются в униполярные напряжения, которые сравниваются компаратором 7 и поступают на входы коммутатора 8 и 10. С вьрсода компара- |рра сигнал поступает на,управляквдий Вход первого коммутатора 8 и через инвертор 9 на управляющий вход второго коммутатора 10. С выходов коммутаторов 8 и 10 большее из напряжений, проорциональньрс si ПД Ч и cos д V , поступает на первый вход АШТ 11 в качестве опорного, а меньшее - на второй вход в качестве сигнального. АШ 11, таким образом, преобразует меньшее из напряжений относителыю большего и формирует код, пропорциональный -tcjAf. При этом при любых изменениях крутизны аналогового преобразования разности фаз в точках пересечения напряйданий, прбпороиональньк 5in д Чи соз дЧ, т.е. в точках, кратных 45 градусам, отсутствуют участи неоднозначности и разрьтов. Выходной од АШ, логические сигналы с выходов

310193564 .

бггок ыаеления мооуля и с выхода до + 180градусов,т.е. в ПЗЭсопрйгается хомпаратора поступают на адресные вхо- ;код АЦП , код с выходов бпоков выделения ды ПЗЭ, в котором запомнена такая функ- модуля и компаратора, и, кроете № преобразования кодов, чтобы выход- того, код АЦП преобразуется по оавй- ной код бьш линеен в диапазоне от - 180 5 симости.

и.:

Atf.zpad

Фаг.2

ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий цва усилителя-огранв теля, синусный и косинусный фоэоиив детекторы, два блока выделения модуля, компаратор, первый коммутатор, аналого-овфровой преобразователь, постоявяый апоминакший элемент, выход каждого иэ усилителейогран1шителей соединен с входами упомянутых детекторов, выход каждого детектора соединен с «ходом каждого блока выделения модуля, первые выходы блоков выделения модуля соединены с-входами компаратора и первого коммутатора, выход коммутатора соединен с первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход компаратора - с третьим входом первого коммутатора, вторые выходы блоков выделения модуля, выход аналого-Цифрового преобразователя и выход компаратора - с входами постоянного запоминающего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и разрешающей способности, в него введены второй коммутатор и инвертор, причем первые выходы блоксю выделения модули соединены дополнительно с первым и БТО- рым входами второго коммутатора, выход компаратора соединен через инвертор с третьим входом второго коммутатора, выход второго коммутатора соединен с вторым входом аналого-цифрсжогопреобразователя. CD оо СП Од

itn&9l

I g g ; I / I в tfSMM fltmf/

сдаЛу Stfi4f

х-1

,tfef

i Ct$Ait 0

I

%in,

} yftkftwx