Устройство для определения знака разности фаз Советский патент 1984 года по МПК H03D13/00 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для увеличения помехозащищенности измерителей cosV/ а также фазометров.

Известно устройство для определения знака разности фаз, содержащее два входных формирователя, формирователь коротких импульсов, две схемы совпадения и триггер знака, при этом выход первого входного формирователя через формирователь коротких импульсов подключен к первым входам двух схем совпадения, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходами второго входного формирователя, а выходы схем совпадения подключены к входам триггера знака Cl

Недостатком этого устройства является неоднозначность определения знака разности фаз приЧ :0, вызванная флуктуациями фронтов импульсов на выходах входных формирователей.

Известно также устройство для определения знака разности фаз, содержащее первый и второй входные формирователи, первый и второй формирователи коротких импульсов, триггер знака и первый и второй D-триггеры, причем выходы первого и второго входных формирователей соединены с входами формирователей коротких импульсов и D-входами D-триггеров, С-входы которых соединены с выходами формирователей коротких импульсов, а выходы - соответственно с С- и D-входами триггера знака 2.

Недостатком этого устройства является неоднозначность показаний при V-iO, обусловленная флуктуациями фронтов управляющих импульсов на входах триггера знака.

Цель, изобретения - повышение помехоустойчивости устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство для определения знака разности фаз, содержащее первый и второй входные формирователи, первый и второй формирователи коротких импульсов, с входами которых соединены выходы первого и второго входных формирователей соответственно, триггер знака и триггер, выход которого соединен с D-BXOдом триггера знака, введены два элемента И, элемент ИЛИ и линия задержки, а триггер выполнен как R-S триггер, причем выход первого входного формирователя соединен с С-входом триггера знака, прямой выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго формирователя коротких

импульсов и с одним из входов ВТОрого элемента И, другой вход которого соединен с инверсным выходом триггера знака/ при этом выходы элементов И, первого - непосредственно, а второго - через ли5 нию задержки, соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к R-входу триггера, S-вход которого соединен с выходом первого формирователя коротких импуль0 сов.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - характеристика выходного напряжения устройства.

5 Устройство содержит первый и

второй входные формирователи 1 и 2, формирователи 3 и 4 коротких импульсов , R-S триггер 5, триггер 6 знака (D-триггер), элемент И 7, линию 8 задержки и элемент ИЛИ 9,

элемент И 10.

Выходы формирователей 1 и 2 соединены с входами формирователей 3 и 4 коротких импульсов. Выход формирователя 3 коротких импульсов соединен с S-входом R-S триггера, R-вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 9, входы которого,соединены с выходом элемента И 10 и через линию 8 задержки с выходом

0 элемента И 7, первые входы элементов И 7 и 10 соединены с выходом второго формирователя 4 коротких импульсов, а вторые - соответственно с прямым и инверсным вы5 ходами П-триггера б, С-вход которого соединен с выходом формирователя 1, а D-вход - с выходом R-S триггера 5.

Работает устройство следующим

0 образом.

Входные сигналы, содержащие помеху (типа широкополосного шума), поступают на входы формирователей i и 2, где преобразуются в прямоуголь5 ные напряжения. Эти сигналы поступают на входы формироватеней 3 и 4 коротких импульсов соответственно, где по положительным фронтам входных сигналов генерируются полоп жительные импульсы. Выходные импульсы формирователя 3 поступают на S-вход триггера 5, а выходные импульсы формирователя 4 коротких импульсов поступают на сигнальные входы элементов И 7 и 10, на дру гие (управляющие) входы которых поступают сигналы с противофазных плеч триггера б знака. Выходные импульсы элемента И 7 через линию. 8 задержки и элемент ИЛИ 9

0 поступают на R-вход триггера 5, на который также поступают выходные импульсы элемента И 10 через элемент ИЛИ 9. Состояние триггера 5 переписывается в триггер б знака

5 по отрицательному фронту выходного напряжения формирователя 1. При (U2 запаздывает относительно и) высокий потенциал с прямого выхода триггера б открывает элемент И 10 и выходыые импульсы формирователя 4 через элемент И 10 и элемент ИЛИ 9 поступают иа R-вход триггера 5. Элемент И 7 при этом заперт низким потенциалом с инверсного выхода триггера 6 и выходные импульсы формирователя 4 через элемент И 7 не проходят. При (и опережает U) состояние выходов триггера 6 изменяется на противоположное, при этом открыт элемент И 7 (элемент И 10 закрыт) и выходHfie импульсы формирователя 4 элемент И 7, линию 8 задержки и элемент ИЛИ 9 поступают на R-вход триггера 5.

Таким образом, в зависимости от состояния триггера 6 знака выходные импульсы формирователя 4 поступают на Н-вход триггера 5 с задержкой или без нее, что при соответствующе выборе величины задержки и алгоритма ее включения придает устройству характеристику гистерезисного типа (фиг.2). Благодаря этому исключается возможность неоднократного неоднозначного срабатывания триггера б знака при Ч«О, обусловленная флуктуациями фронтов управляющих импульсов.

Действительно, при увеличении угла сдвига фаз МГ из отрицательной

области до куля при Ч«0 триггер 6 из устойчивого состояния 1 перейдет в состояние О , при этом под влиянием высокого потенциала с инверсного выхода триггера 6 закроется элемент И 10 и откроется элемент И 7. Теперь выходные импульсы формирователя 4 будут поступать на R-вход триггера 5 через линию 8 задержки. Если время задержки в линии

0 8 выбрано большим, чем сумма флуктуации фронтов выходных напряжений формирователей 1 и 2, то входные импульсы триггера 5 окажутся разнесенными во времени настолько, что

5 зоны их флуктуации не будут соприкасаться, что будет происходить аналогично и при уменьшении V, поэтому триггер 6 знака будет срабатывать при только один раз при любом направлении изменения Ч, обеспечи0вая однозначность индикации угла сдвига фаз, несмотря на наличие флуктуации фронтов управляющих импульсов .

25

Таким образом, благодаря введени в устройство элементов И, линии задержки и элемента ИЛИ с соответствующими связями устройство имеет характеристику гистерезисного типа,

30 которая позволяет повысить помехозащищенность измерителей cosf, фазометров и, следовательно, расширить область их применения ..

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА РАЗНОСТИ ФАЗ, содержащее первый и второй входные формирователи, первый и второй формирователи коротких импульсов, с входами которых соедииены выходы первого и второго входных Формирователей соответственно, триггер знака и триггер, выход которого соединен с D-входом триггера знака, отличающееся тем что, с целью повышения помехоустойчивости, в устройство введены два элемента И, элемент ИЛИ и линня задержки, а триггер выполнен какК-Э триггер, причем выход первого входного формирователя соединен с С-входом триггера знака, прямой выход которого соединен с одним из входов первого элемента И, другой вход которого соединен с выходом второго формирователя коротких импульсов и с одним из входов второго элемента И, другой вход которого соединен с инверсным выходом триггера знака, при этом выходы элементов И, перво- с го - непосредственно, а второго через линию задержки, соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом триг(П гера, 5-вход которого соединен с выходом первого формирователя коротких импульсов. 00 а: