Устройство для измерения и контроля фазового сдвига Советский патент 1988 года по МПК G01R25/08 

00

Изобретение предназначено для измерения сдвига фаз нескольких источников сигналов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства. Устройство содержит генератор 1, счетчики 5, 12, нндика-. тор 9, входной преобразователь (П) 7, блоки 10 и 11 сравнения. Введение за- датчика 2, управляемого делителя 3 частоты, управляемого фазовращателя 4, мультиплексора (М) 6, формирователя 8 коротких импульсов, демультип- лексоров 13 и 14, блока 15 памяти с индикатором, а также выполнение П 7 в виде N каналов, каждый из которых включает входной усилитель с АРУ, смеситель, усилитель-ограничитель и счетный триггер, обеспечивает устройству возможность контроля изменений фазовых сдвигов сигналов. Для зтого следует подать сигналы с П .7 в виде l на входы М 6 пропорционально длительности исследуемого периода, при этом фазовращателем 4 совместить начало переключения М 6 и длительность контролируемого сигнала, если они примерно равны. Если же период сле- дова1шя опорного сигнала больше, то следует контролируе1« 1й сигнал с помощью фазовращателя 4 несколько задержать по фазе. 1 ил. с « л

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения сдвига фаз нескольких ИС - ТОЧШ1КОВ сигналов с контролем допус ка иа измерение величины фазового сдвига.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет контроля изменений фазовых сдвигов сигналов.

На чертеже представлена структур- ная схема устройства для измерения и контроля фазового сдвига.

Устройство содержит генератор 1, задатчик 2, управляемый делитель 3 частоты, управляемый фазовращатель 4, первый счетчик 5, мультиплексоп 6, входной преобразователь 7, состоя- из N каналов, каждый из которых содержит последовательно включенные входной усилитель с АРУ, смеситель, усилитель-ограничитель и счетный триггер, формирователь 8 коротких импульсов, индикатор 9, первый 10 и второй II блоки сравнения, второй счетчик 12, первый 13 и второй 14 де- мультиплексоры,блок 15 памяти с-индикаторами, при этом первые входы входного преобразователя 7 являются сиг- нальными входами устройства. Генератор 1 через второй вход преобразователя 7 соединен с вторыми входами смесителей, стробирующим входом мультиплексора 6 и первым входом управ- ляемого делителя 3 частоты, второй вход которого соединен с выходом за- датчика 2. Выход управляемого делителя 3 частоты через управляемый фазовращатель 4 и второй счетчик 12 сое- динен с управляющими входами мультиплексора 6 и демультиплексоров 13 и 14. Информационные входы мультиплексора 6 соединены соответственно с выходами входного преобразователя 7, Первый разряд счетчика 12 соединен через формирователь 8 коротких импульсов с R-входом счетчика 5, счетный вход которого соединен с выходом

мультиплексора 6. Информационные вы- Q ния к соответствующим входам триггеходы счетчика 5 соеди 1ены с и щикато- ром 9 и входами первого 10 и второго 11 блоков сравнения, выходы которых соответственно соединены с первы-, ми входами первого 13 и второго 14 ,, демультиплексоров, информационные выходы которых соединены с соответствующими входами блока 15 памяти с индикаторами .

ров блока 15 памяти с индикаторами. При этом если счетчик 5 переходит первую установленную границу допуска на отклонение фазы сигнала, взводится соответствующий триггер блока 15 памяти и индикатор указывает на нахождение фазы контролируемого сигнала выще предела нижнего допуска, если величина фазового сдвига оказы0

5

5

0 0 5 0 д

Устройство работает следующим образом.

Подлежащие контролю входные сигна лы поступают на входы преобразователя 7, в котором с помощью высокочастотного усилителя с АРУ, смесителя, усилителя-ограничителя и триггера сигналы жестко нормируются по амплитуде, формируются в меандр и поступают на информационные входы мультиплексора 6. Частота сигнала на входе первого счетчика 5 и частота сигнала на выходе усилителей-ограничителей должны быть равны, при этом число импульсов, поступающих на вход первого счетчика 5 за время измерения, равно сдвигу фаз. Для корректировки фазовых набегов от задержек введен управ-, ляемый фазовращатель 4, необходимая частота опорного сигнала устанавливается управляемым делителем 3 с за- датчиком 2, а фазовращателем А совме- щаются начальные фазы двух импульс- ; ных последовательностей. С выхода ьгультиплексора 6 на вход первого счетчика 5 поступает импульсная последовательность, длительность которой равна фазовому сдвигу относительно опорного сигнала, эта импульсная последовательность подсчитывается счетчиком 5 и индицируется индикатором 9, а в конце измерения (через время, равное удвоенному периоду исследуемого сигнала) счетчик 5 сбрасывается в исходное состояние формирователем 8 коротких импульсов. Информационные выходы счетчика 5 соединены параллельно с блоками 10 и 11 сравнения, которые выдают импульс, если информация на счетчике 5 переходит через заданное число. Причем первый блок 10 сравнения устанавливается на минимально допустимую границу, а второй - на максимально допустимую границу отклонения фазы сигнала.Первый 13 и второй 14 демультиплексоры периодически на время измерения подключают выходы блоков 10 и 11 сравнения к соответствующим входам триггеров блока 15 памяти с индикаторами. При этом если счетчик 5 переходит первую установленную границу допуска на отклонение фазы сигнала, взводится соответствующий триггер блока 15 памяти и индикатор указывает на нахождение фазы контролируемого сигнала выще предела нижнего допуска, если величина фазового сдвига оказывается выше допуска на его отклоне- ние, то сигнал с второго блока 11 сравнения через демультиплексор 14 сбрасывает указанный триггер блока 1 памяти и индикация о нахождении изменений фазы в пределах установленного допуска отсутствует.

Предлагаемое устройство обеспечивает также возможность контроля из- менений периода входных сигналов,для чего следует подать сигналы с преобразователя 7 в виде 1 на входы мультиплексора пропорционально длительности исследуемого периода, а фазо- вращателем А совместить начало переключения мультиплексора 6 и длительность контролируемого сигнала, если они примерно равны. Если период следования опорного сигнала больше, то необходимо измеряемый сигнал с помощью фазовращателя 4 несколько задержать по фазе.

Формула изобретения

Устройство для измерения и контроля фазового сдвига, содержащее индикатор, генератор, первый счетчик, рой счетчик и два блока сравнения, соединенные с выходами первого счет- чика, и входной преобразователь,вход которого является входом устройства, отличающееся тем, что, с

целью расширения функциональных возможностей, в него введены мультиплексор и два демультиплексора, блок памяти с индикаторами, управляемый делитель частоты, задатчик, формирователь коротких импульсов, управляемый фазовращатель, а входной преобразователь выполнен N-канальиым, его выходы соединены с соответствующими информационными входами мультиплексора,стро- бируемый вход которого соединен с выходом генератора, вторым входом N-ка- нального преобразователя и первым входом управляемого делителя частоты, второй вход которого соединен с за- датчиком, а выход через последовательно соединенные управляемый фазовращатель, второй счетчик соединен с управляющими входами мультиплексора и двух демультиплексоров, выходы которых соответственно соединены с первой и второй группами входов блока памяти с индикаторами, выход младшего разряда второго счетчика через формирователь коротких импульсов соединен с входом R первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом мультиплексора, информационные выходы соединены с индикатором, а выходы блоков сравнения соединены соответственно с входами первого и второго демультиплексоров.