Цифровой фазометр Советский патент 1986 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении сдвига фаз.

Целью изобретения является увеличение полосы рабочих частот и упро- щение «устройства.

На чертеже изображена структурна схема устройства.

Схема содержит формирующие усилители и 2, триггер 3, управляемую линию 4 задержки, элементы 5 и 6 совпадения, счетчик 7, умножитель 8 частоты, формирователь .9 импульсов делитель 10 частоты следования импульсов, триггер 11 и генератор 12 напряжения управления.

Выходы формирующих усилителей 1 и 2 подключены к входам триггера 3 вьгход которого соединен с сигналь- входом управляемой линии 4 задержки, управляющий вход которой подключен к выходу генератора 2 напряжения управления, а выход соединен с вторым входом элемента 5 совпадения, первый вход которого подключен к первому выходу формиро

вателя 9 импульсов, а выход соединен с вторым входом элемента 6 совпдения, выход которого подключен к входу счетчика 7, при этом первый вход элемента 6 совпадения соединен с входом генератора 12 напряжения управления и выходом триггера П, вход которого подключен к выходу делителя 10 частоты следования импульсов, а вход последнего соединен с вторым выходом формирователя 9 импульсов, вход которого подключен к выходу умножителя 8 частоты, входом соединенного с входом формирующего усилителя 1.

Устройство работает следующем образом.

Измеряемые колебания поступают на входы формирующих усилителей I и 2, которые преобразуют синусоидальное напряжение прямоугольной формы и дифференцируют эти преобразованные напряжения. После дифференцирования напряжения прямоугольной формы превращаются в две последовательности остроконечных импульсов, фронты которых соответствуют моментам перехода через нуль.измеряемых колебаний. Сдвиг во времени межДу каждой парой соответствующих импульсов обеих последовательностей t пропорционален фазовому сдвигу мелсд

измеряемыми колебаниями и обратно

из

пропорционален их частоте i- -г

UL.

Эти импульсы управляют триггером 3, на выходе которого формируется на- Г1ряжение П-образной формы.

Продолжительны е полуволны этого напряжения, имеющие длительность t -. подаются jj

на сигнальный вход

управляемой линии 4 задержки, где фронты этого напряжения задерживаются на величину

HJjM

5

0

5

5

0

5

-HJM

t.

где t, - период следования квантующих импульсов; измерительное вр.емя; время появления фронта напряжения П-образной формы на входе управляемой линии задержки. .

Одно из измеряемых колебаний подается на умножитель 8 частоты.

Сигнал с умноженной частотой через формирователь 9 импульсов подается на первый вход элемента 5 совпадения. К выходу формирователя 9 также подключен делитель 10 частоты 0 следования триггер 11, на выходе которого формируется напряжение П- образной формы. Положительные полу- волпы этого напряжения, имеющие длительность t,, , подаются на первый вход элемента 6 совпадения. На второй вход элемента 6 совпадения поступают импульсов длительнос- 4

тью

.J прошедшие через элемент

5 совпадения. Прошедшие через элемент .6 совпадения за измерительное время tp,j,.| пачки импульсов с длительностью

г. Ч

- J подаются на вход счетчик

С выхода триггера длительностью t

0

5

7.

}I импульсы с поступают на генератор 12 напряжения управления, напряжение управления которого подается па управляющий вход управляемой ; линии 4 задержки. Закон изменения управляющего напряжения должен быть таким, чтобы фронты П-образного напряжения, поступающие на сигнальный вход управляемой линии 4 задержки, на ее выходе были задержаны на величину с ---.

прНапример, если линия задержки имеет линейную характеристику t к U,

31234779

то на управляющий вход линии задерж- ° ки необходимо подавать напряжение

р м у л а

4

зоб

р е т е и и я

и

Ьи,м

Такая задержка обеспечивает сдвиг начала интервала времени 1 , соответствующего сдвигу фаз относительно ближайшего квантующего импульса в каждом последующем интервале на величину

to

где п - количество периодов сигнала, укладывающихся в измерительное время.

Величина задержки определяется

величиной t

5°

iiii-l ts

„i;. 4|-hp

jn

20

отнощение целое и постоянное число при любой частоте входных сигналов , то параметры управляемой линии 4 задержки и генератора 12 управляющего напряжения не зависит от значения частоты входных сигналов, 25 что является большим преимуществом устройства.

Благодаря использованию управляемой линии задержки и линейного сдвига во времени импульсов фазовых интервалов достигается упрощение устройства и расширение частотного диапазона работы устройства.

Цифровой фазометр, содержащий два формирующих усилителя, выходы

J которых подключены к входам первого триггера, причем вход первого из формирующих усилителей соединен также с входом умножителя частоты, формирователь импульсов, первый вы10 ход которого подключен к первому

входу первого элемента совпадения, а второй выход соединен с входом делителя частоты следования импульсов, выход которого подключен к входу вто15 рого триггера, соединенного выходом с первым входом второго элемента совпадения, второй вход которого Поскольку подключен к выходу первого элемента

совпадения, а выход соединен с входом c4eT4HKaj отличающийся тем, что, с целью упрощения фазометра и увеличения полосы рабочих частот, в него дополнительно введены управляемая линия задержки, генератор напряжения управления, вход которого подключен к выходу второго триггера, а выход соединен с управляющим входом управляемой линии задержки, сигнальный вход которой подклю3Q чен к выходу первого триггера, а выход соединен с вторым входом первого элемента совпадения, причем выход умножителя частоты соединен с входрм формирователя импульсов.

Составитель М. Катанова Редактор Л. Авр-аменко Техред И.Попович Корректор И.Муска

2980/48

Тираж 728 Подписное ВНИИНИ Государственного комитета CCGP

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская каб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгоррд,улчПроектная,4

4

зоб

р е т е и и я

Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано при измерении сдвига фаз. Целью изобретения является увеличение полосы рабочих частот и упрощение цифрового фазометра, который содержит усилители 1 и 2, триггер 3, элементы 5 И 6 совпадения, счетчик 7, умножитель частоты 8, формирователь импульсов 9, делитель 10 частоты следования импульсов и триггер 1 1. Для достижения поставленной цели в фааометр введены управляемая линия задержки 4 и генератор 12 напряжения управления. Благодаря использованию управляемой линии задержки и линейного сдвига во времени импульсов фазовых интервалов достигается упрощение и расширение частотного диапазона работы фазометра. 1 ил.