Преобразователь фаза-код Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

Од

ел

Изобретение относится к радиоиэме рительной технике и может быть использовано, в цифровых фазометрах для измерения средних значений фазовых сдвигов.

Цель изобретения - упрощение преобразователя фаза - код.

На чертеже изображена структурная блок-схема преобразователя фаза - код.

Преобразователь.фаза-код.содержит измерительные входы.1. и 2, первый 3 и второй,4 формирователи меандра, первый 5 и второй.6 формирователи импулвсов,--переключатель 7, первый. триггер 8, первый..9 и второй 10 элементы совпаденийJ первый 11 и второй 12.элементы Iзадержки, элемент ИЛИ . 13, второй: триггер 14, ..элемент И 15, генератор 16 импульсов, счетчик 17, времязадающий вход 18, установочный вход 19, первый дополнительный уста- .новочный вход 20, второй дополнитель™ ный установочный .вход 21, выходную информационную шину 22,.дополнительный информационный выход 23, дополнительней переключатель 24,- запускаю- щий блок 2.5, времязадающий блок 26, одновибратор .27, дополнительный эле- мент ИЛИ 28, третий элемент 29 задержки HjrpeTHft элемент 30 совпадений,

Измерительные входы 1 и 2 соединены с входами формиррвателе й 3 и 4 меандра, их выходы подключены соответственно к входам формирователя 5 импульсов и переключателя 7, выход которого соединен с входом формирователя 6 импульсов. Выходы формирова- телей 5 и 6 импульсов подключены к входам первого триггера 8 и первого 9 и второго 10 элементов совпадений, вторые входы которых через элементы 1 1 и 12 зад;ержки соединены с выхода- ми первого триггера 8. Первый вход элемента И 15 соединен с выходом пер вого триггера 8,второй вход - с выходом генератора 16 импульсов, третий вход - с времязадающим входом 18 преобразователя фаза - код, выход - с информационным входом счетчика 17., Выходы первого 9 и второго 10 элементов совпадений подключены к входам элемента ИЛИ 13, выход которого соединен с первым, входом второго триггера 14. Второй вход второго тригера 14 соединен с первым дополнителным установочным входом 20. Выход

второго триггера 14 подключен к дополнительному информационному выходу 23. Управляющий вход переключателя 7 подключен к второму дополнительному установочному входу 21. Информационные выходы счетчика 17 подключены к выходной информационной шине 22/ Управляющий вход переключателя 7 соединен с выходом второго триггера прямой и инвер сный выходы старшего разряда двоичного счетчика I7 подключены к входам дополнительного переключателя 24, управляющий вход которого соединен с управляющим входом переключателя 7 а выход - со старшим разрядом выходной информационной шины 22. Первый вход запускающего блока 25 соединен с выходом второго триггера 14. Второй вход запускающего блока 25 соединен с первым дополнительным установочным входом преобразователя, выход подключен к установочному входу счетчика 7 и входу запуска времяза- дающего блока 26 выход которого соединен с времязадающим входом 18 преобразователя. Вход одновибратора 27 соединен с первым входом запускающего блока 25, выход подключен к первому входу дополнительного элемента ИЛИ 28, второй вход которого соединен с вторым входом запускающего блока 25J а выход- - с выходом запускающего блока 25с Третьи входы первого 9 и второго 10 элементов совпадений соединены с времязадающим входом 18 преобразователя через третий элемент 29 задержки.

В другом варианте преобразователя возможно выход элемента ИЛИ 13 соединить с первым входом второго триггера 14 через третий элемент 30 совпадений, второй вход которого через элемент 29 задержки соединен с времязадающим входом 18 преобраз ователя.

Преобразователь фаза-код работает следующим образом.

Разность фаз входных сигналов, подаваемых на измерительные входы 1 и 2, с помощью формирователей 3 и 4, 5 и 6 и триггера 8 преобразуется в интервалы времени, пропорциональные фазовым интервалам. С помощью элемента И 15 фазовые интервалы в течение времени , определяемого длительностью импульса, поступающего на времязадающий вход 18, заполняются счетными импульсами, поступающими с

314

генератора 16 импульсов. Количество импульсов подсчитывается счетчиком 17, который до начала Т устанавливается в исходное (нулевое) состояние по установочному входу 19, Код на выходной информационной шине 22 по окончании Т соответствует измеряемому фазовому сдвигу Если флуктуации измеряемого фазового сдвига не приводят к переходам текущего значения фазового сдвига через точки О или 360, то результат измерений будет достоверньм. Если же имеются обусловленные фазовыми флуктуациями. переходы текущего значения фазового сдвига через точки О или 360°, раз- рьша фазовой характеристики,то per зультат измерений будет недостоверным, т.е. вблизи точек О и 360 существуют обусловленные флуктуа- ; ционными помехами мертвые зоны. Для формирования признака достоверности или .недостоверности полученного результата служат первый 9 и вто- рой 10 элементы совпадений, элементы 11 и 12 задержки, элемент ИЛИ 13 и триггер 14с При отсутствии переходов текущего значения измеряемого фазового сдвига через точки О или 360° импульсы на входы триггера 8 поступают поочередно, при этом разрешение на прохождение импульса через элемент 9 (или 10) совпадений с соответствующего выхода триггера 8 (благодаря элементу 11 (или 12) задержки) приходит уже по окончании импульса, поскольку 1)4 г де З.- длительность импульса, Tj- задержки элементов 11 (или 12) задержки. Импульсы на выходах элементов 9 и 10 совпадений отсутствуют, триггер 14 продолжает оставаться в нулевом состоянии, в которое он устанавливается по первому дополнительному входу 20 до начала изм Нулевой потенциал на дополнительном информационном выходе 23, соединенном с выходом триггера 14, является признаком достоверности полученного результата. При наличии переходов текущего значения измеряе-. мого фазового сдвига через точки о или 360° поочередность поступления запускающих импульсов на входы триггера 8 нарушается, при этом на один из входов триггера 8 поступят один за другим два запускающих импульса, по первому из которых триггер 8 переключится, а на второй не отреаги0

рует, поскольку уже установлен в соответствующее состояние. Так как на втором входе элемента 9 (или 10) совпадений уже будет присутствовать разрешающий потенциал, то второй запускающий импульс, пройдя через элемент 9 (или 10) совпадений и элемент ИЛИ 13, переключит триггер 14, в единичное состояние, которое является признаком недостоверности полученного результа та. По признаку недостоверности на второй дополнительный установочный вход 21 необходимо подать управляющий сигнал, в частности с выхода второго триггера 14, при этом переключатель 7 меняет -свое состояние, в результате чего в измеряемый, фазовый сдвиг вводится дополнтельный сдвиг +180° и, таким образом, рабочая точка преобразователя выводится за пределы мертвой зоны. После введения дополнительного сдвига « 180 цикл измерений повторяется Повторный запуск может быть осуществлен извне или с помощью запускающего блока 25, в котором по фронту выходного сигнала триггера 14 запускается одновибратор 27, вых.одной импульс которого, пройдя через элемент ИЛИ 28, обнуляет счетчик 17 и своим задним фронтом повторно запустит времязадающий блок 26. Полученный при повторном измерении результат отличается от действительного значения If на ±180°. Значение { восстанавливается путем вьшолнения вычилительных операций:

q 1 п 180°, если i;n7l80 ;

(/ +180°, если .

Если счетчик 17 вьтолнен двоичным то вес старшего разряда соответствуе 180° и инвертирование старшего разряда, осуществляемое переключателем 24, эквивалентно выще указанным вычислительным операциям, В этом случае

Подачей времязадающего импульса через элемент 29 задержки на входы элементов 9 и 10 совпадений или на вход элемента 30 совпадений обеспечивается блокировка от импульсов с элементов 9 и 10 совпадений триггера 14 на все время, за исключением Т„ , что необходимо в тех случаях когда считьгоание кода с шины 22 производится не одновременно с окончанием Ту,

Таким;-образом, процесс измерения и формирования кода, соответствующе514065

го измеренному значению фазового сдвига, существенно упрощается при сохранении точностных характеристик

устройства.

5

Формула изобретения

; 1.Преобразователь фаза - код, со- I держащий первый формирователь меанд- i pa и первьй формирователь, импульсов, I последовательно включенные второй формирователь меандра, переключатель и второй формирователь импульсов, причем входы формирователей меандра соответственно соединены с входами преобразователя фаза - код, первый триггер, входы которого подключены к выходам первого и второго формирователей импульсов, элемнт И, первый вход которого соединен с выходом первого триггера, второй вход - с выходом генератора импульсов, третий - с времязадающим входом преобразователя фаза - код, а выход.с информационным |входом счетчика, установочный вход iKOToporo соединен с установочным |входом преобразователя, фаза - код, |а выходы - с выходной информацион - |ной шиной преобразователя фаза - код 1первый элемент совпадений, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, а Второй вход через первый элемент за- цержки соединен с инверсным выходом jnepBoro триггира, второй элемент совпадений, первый вход которого роединён с выходом второго формирова реля запускающих импульсов, а второй Ьход через второй элемент задержки - С прямым выходом nepisoro триггера, & также яторой триггер и элемент tLTH,- отл и чающийся тем, Что, с целью упрощения, выход первого формирователя меандра соединен с входом первого формирователя импульсов,, выходы первого и второго элементов совпадений подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго триггера, второй вход второго триггера Соединен с первым дополнительным установочным входом преобразователя фаза - код, управляющий вход переклю

5

0

5

0

5

0

5

0

О6

чателя соединен с вторым дополнительным установочным входом преобразователя фаза - код, а выход второго триггера - с дополнительным информационным выходом преобразователя фаза-код.

2.Преобразователь фаза - код по п„1, отличающийся тем,, что управляющий вход переключателя соединен с выходом второго триггера,

3.Преобразователь фаза - код по ПП.1 и2, отличающийся тем, что счетчик выполнен двоичным, прямой и инверсный выходы старшего разряда двоичного счетчика подключены к входам дополнительного разряда двоичного счетчика подключены к входам дополнительного переключателя, управляющий вход которого соединен с управляющим входом первого переключателя, а выход - со старшим разрядом выходной информационной шины преобразователя фаза-код.

4.Преобразователь фаза - код по пп.1-3, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что третьи входы первого и второго элементов совпадений соединены с времязадающим входом преобразователя фаза - код через третий элемент задержки.

5о Преобразователь фаза - код по пп. 1.-3, отличающийся тем, что выход элемента ИЛИ соединен с первым входом второго триггера через третий элемент совпадений, второй вход которого через третий эле- мент; совпадений, второй вход-которого через третий элемент задержки соединен с времязадающим входом преобразователя фаза - код.

6о Преобразователь фаза - код по пп.-5,,о тличающийся тем, что в него введен запускающий блок, первый вход которого соединен с выходом второго триггера, второй вход соединен с первым дополнительным установочным входом преобразователя фаза .- код, выход подключен к установочному входу счетчика и входу запуска времязадающего блока, выход которого соединен с времязадающим входом преобразователя фаза - код.

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано в цифровых фазометрах для измерения средних значений фазовых сдвигов. Преобразователь фаза - код содержит формирователи 3,4 меандра, формирователи 5,6 импульсов, переключатели 7,24, триггеры 8,14, элемент И 15, генератор 16 импульсов, счетчик 17, элементы 9,10 совпадений, элементы 11,12 задержки, элементы ИЛИ 13, 28, времязадающий вход 18, установочные входы 19-21,.выходную информационную тину 22, информационный выход 23, запускающий и времязадающий блоки 25,26 соответственно, одновибратор 27, измерительные входы 1,2. В результате новых электрических связей между функциональными элементами преобразователь фаза-код упрощен при сохранении точностных характеристик. 4 з.п. ф-лы, 1 шт. с