Фазометр на фиксированную частоту Советский патент 1988 года по МПК G01R25/00 

ел

Ф1Л.1

Изобретение относится к радиоиэ- 1|1ернтельной технике и может быть использовано при создании фазометров IJI фазовых дальномеров.

i Цель, изобретения - повышение точ- измерения среднего значения флуктуиругацей разности фаз в области 9 ().

На фиг.1 приведена структурная схема фазометра на фиксированную «частоту; на фиг. 2 - временные диаграммы стартовых и стоповых импульсов.

Фазометр содержит формирователь 1 стартовых импульсов, переключающие схемы 2 и 3 совпадения, триггер 4 запрета, схему 5 совпадения, счетчик 6 запрета, триггер 7 разрешения, схему 8 совпадения, счетчик 9 разре- пения, переключающий триггер 10, триггер 11 управления, фазорасщепи- тель 12, формирователи 13 и 14 стоповых импульсов, мультиплексор 15, схему 16 совпадения, триггер 17,из- epитeльный триггер 18, схему 19 совпадения, усредняющий делитель 20, из epитeльный счетчик 21, блок 22 хранения кода , схему 23 совпадения триггер 24 времени измерения, дели- тель 25 частоты и генератор 26 квантующих импульсов.

Выход формирователя 1 стартовых импульсов соединен с одними из двух входов переключающих схем 2 и 3 совпадения, вторые входы которых соединены с прямым и инверсным выходами соответственно переключающего триггера 10, выход схемы 2 совпадения

1

.

с|оединен с входом установки в 1 и {Измерительного триггера 18, а выход схемы 3 совпадения - с входом уста- 1 овки в 1 триггера 4 запрета, пря- Цой выход которого соединен с одним и|з входов схемы 19 совпадения, дру- г|ой вход которой соединен с выходом г енератора 26 квантующих импульсов, 8J выход - с входом счетчика 6 за- г|рета, инверсный выход триггера 4i запрета соединен с входом уста- и|овки в О счетчика 6 запрета, вы- я|од которого соединен со счетным Б|ХОДОМ триггера 4 запрета и входами у|становки в 1 триггера 7 разреше- и|ия и триггера 11 управления, прямой ыход триггера 7 разрешения соеди- с одним из входов схемы 23 сов- п|адения, другой вход которой соеди- и|ен с выходом генератора 26 кванту

n

5

0

5

0 5

ющих импульсов, а выход - с входом счетчика 9 разрешения, вход установки в О которого соединен с инверсным выходом триггера 7 разрешения, выход счетчика 9 разрешения соединен со счетными входами триггера 7 разрешения и триггера 11 управления и с входом установки в 1 пере- ключакнцего триггера 10. Канал опорного сигнала содержит фазорасщепи- тель 12, выходы которого соединены, с входами формирователей 13 и 14 стоповых импульсов, выходы которых соединены с информационными входами мультиплексора 15, выход которого соединен с входом установки в О измерительного триггера 18 и одним из входов схемы 16 совпадения,другой вход которой соединен с выходом триггера 11 управления, а выход - с управляющим входом реверсивного измерительного счетчика 21 и с входом установки в 1 триггера 17, выход которого соединен с управляющими входами мультиплексора 15.

- Выход измерительного триггера 18 соединен с одним i из входов схемы 5 совпадения,выход которой соединен с входом усредняющего делителя 20, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного измерительного счетчика 21, вход ввода кода которого соединен с выходом блока 22 хранения кода 180 , выход генератора 26 квантующих импульсов соединен с входом схемы 8 совпадения, выход которой соединен с входом схемы 5 совпадения и входом делителя 25, выход которого соединен с входом триггера 24, выход которого соединен с другим входом схемы 8 совпадения.

Фазометр работает следующим образом.

Согласно фиг.1 и 2 работа фазометра начинается с подачи запускающего импульса из. При этом все триггеры и счетчики устанавливают в нулевое состояние.

Измерительный синусоидальный сигнал поступает на вход формирователя 1 стартовых импульсов. На его выходе формируются короткие стартовые импульсы по положительному переходу входного синусоидального сигнала через нуль. Опорный синусоидальный сигнал поступает, на вход фазорасщепителя 12. С выхода фазорасщепителя противофазные сигналы поступают на формирователи 13 и 14 стоповых импульсов. Стоповые импульсы аналогичны стартовым .

После воздействия запускающего импульса и, переключающий триггер 10 устанавливается в нуль, закрьгеая схемы 2 совпадения и открывая схему 3 совпадения. Первый стартовый импульс, проходя через схему 3 совпадения, открывает триггер 4 запрета и открывает схему 19 совпадения для прохождения квантуклцих импульсов на вход счетчика 6 запрета. Счетчик 6 отсчитывает число импульсов,соответствующее фазовому сдвигу 360 -d, В течение всего этого времени схема 16 совпадений закрыта для прохожде

вает переключающий триггер 10, который закрьтает схему 3 совпадения и открывает схему 2 совпадения для прохождения стартовых импульсов на измерительный триггер 18. Измерительный триггер 18 опрокидывается, и начинается обычная работа фазометра с времяимпульсным преобразованием.

В случае, когда стоповый импульс с выхода формирователя /Оу попадает в зону неопределенности 2о(,он проходит через схему 16 совпадения на управляющий вход реверсивного измерительного счетчика 21 и в счетчик записывается код, соответствующий 180° а также опрокидывает триггер 17, который, воздействуя на управляющие входы мультиплексора 15, разре

Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Цель изобретения - повышение точности измерения среднего значения флуктуирующей разности фаз в области О (360°). Фазометр содержит формирователь 1 стартовых импульсов, триггер 7 разрешения, схемы 5 и 8 совпадения, триггер 11 управления, формирователь 13 стоковых импульсов, измерительный триггер 17, измерительный счетчик 21, триггер 24 времени измерения, делитель 25 частоты и генератор 26 квантующих импульсов. В устройство вве-г дены переключающие схемы 2 и 3 совпадения, триггер 4 запрета, счётчики 6 и 9 запрета и разрешения, схемы 16, 19 и 23 совпадения, переключающий триггер 10, фазораспределитель 12, формирователь 14 стоковых импульсов, мультиплексор 15, усредняющий делитель 20 и блок 22 хранения кода 180. Предлагаемый фазометр позволяет автоматизировать процесс, измерения за счет автоматического исключения зоны неопределенности. 2 рш. с (Л с

ния стоповых импульсов на управляющий Q шает прохождение стоповых импульсов вход реверсивного измерительного счетчика 21 триггер 17 находится в и

нулевом состоянии и на выход мультиплексора 15 проходят с формирова- теля 13 стоповые импульсы, вырабатываемые по положительному переходу через О входного опорного сигнала. Если при этом стоповый импульс проходит на измерительный триггер 18, то он не изменяет его нулевого состояния, схема 19 совпадения остается закрытой и квантующие импульсы с генератора 26 не поступают на вход измерительного счетчика 21. Когда счетчик 6 запрета насчитает число импульсов, соответствукщее фазовому сдвигу 360°-оС, то на его выходе появляется сигнал, который опрокидывает триггер 11 управления и триггер 7 разрешения, которые открьшают схемы 16 и 23 совпадения для прохождения стоповых импульсов на управляющий вход реверсивного измерительного счетчика 21 и квантующих импульсов на счетчик 9 разрешения, емкость которого соответствует фазовому сдвигу 2 , т.е. зоне неопределенности.

Сигнал переполнения со счетчика 6 запрета опрокидывает также триггер 4 запрета, который закрывает схему 19 совпадения и сбрасьшает счетчик 6 запрета в О.

Сигнал переполнения со счетчика 9 разрешения опрокидывает триггер 7 разрешения, который закрывает схему 23 совпадения, сбрасывает счетчик 9 разрешения в О, опрокидывает триггер 11 управления, который закры- чает схему 16 совпадения и опрокиды25

30

с выхода формирователя 14, т.е. импульсов, сформированных по отрицательному переходу через нуль входного опорного синусоидального сигнала на вход схемы 16 совпадения.

Грубую оценку разности фаз, т.е. установление факта попадания или не попадания стопового импульса в зону неопределенности, можно осуществить не по одной паре стартстоповых импульсов, ,а по нескольким.Для этого вместо триггера Ю достаточно включить счетчик.

Таким образом, изобретение исключает погрешность определения средне- 35 го значения разности фаз, флуктуирующей вблизи 0° (ЗбО ). При этом время измерения возрастает незначительно, так как оценка зоны осуществля- 1ется за период входного сигнала, а устранение производится обычно из не скольких тысяч единичных измерений.

Кроме того, изобретение позволяет автоматизировать процесс измерения, так как фазометр автоматическ исключает зону неопределенности.

Формула изобретения

40

45

Фазометр на фиксированную часто- 50 ту, содержащий формирователи стартовых и стоповых импульсов, измеритель ный триггер, две схемы совпадений, триггер времени измерения, делитель частоты, измерительный счетчик и ге- 55 нератор квантующих импульсов, выход измерительного триггера соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом

шает прохождение стоповых импульсов

с выхода формирователя 14, т.е. импульсов, сформированных по отрицательному переходу через нуль входного опорного синусоидального сигнала, на вход схемы 16 совпадения.

Грубую оценку разности фаз, т.е. установление факта попадания или непопадания стопового импульса в зону неопределенности, можно осуществить не по одной паре стартстоповых импульсов, ,а по нескольким.Для этого вместо триггера Ю достаточно включить счетчик.

Таким образом, изобретение исключает погрешность определения средне- го значения разности фаз, флуктуирующей вблизи 0° (ЗбО ). При этом время измерения возрастает незначительно, так как оценка зоны осуществля- ется за период входного сигнала, а устранение производится обычно из не- скольких тысяч единичных измерений.

Кроме того, изобретение позволяет автоматизировать процесс измерения, так как фазометр автоматически исключает зону неопределенности.

Формула изобретения

Фазометр на фиксированную часто- ту, содержащий формирователи стартовых и стоповых импульсов, измерительный триггер, две схемы совпадений, триггер времени измерения, делитель частоты, измерительный счетчик и ге- нератор квантующих импульсов, выход измерительного триггера соединен с первым входом схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом

в1горой схемы совпадения и с входом

Д

глителя частоты, выход которого соейинен с входом триггера времени измерения, выход последнего соединен

первым входом второй схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом генератора квантукяцих импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения среднего значения флуктуирующей разности фаз в области О® (360),в него введены две переключающие схемы совпадения, триггер запрета и счетчик запрета,три схемы совпадения, триггер разрешения и счетчик разрешения, переключающий .и управляющий триггеры,блок хранения кода 180°, усредняющий делитель фазорасщепитель, формирователе стоповых импульсов, мультиплексор, триггер, причем выходы фазорас- 11;епителя соединены с входами форми- 11ователей стоповых импульсов, выходы 1:отсрых соединены с информационными входами мультиплексора, выход которого соединен с входом установки It О измерительного триггер и первым входом третьей схемы совпадения, второй вход Которой соединен с выходом управляющего триггера, а }ыход - с управлякяцим входом изме- )ительного счетчика и с входом установки в 1 триггера, выход которого (Соединен с управляющими входами мультиплексора, выходы блока хранения ofj,a 180° соединены .с входами ввода

5

кода измерительного счетчика, импульсный вход которого соединен с выходом усредняющего делителя, вход последнего соединен с выходом схемы совпадения, причем одни из входов переключающих схем совпадения соединены с выходом формирователя стартовых импульсов,.а другие - с выходами переключающего.триггера, на вход установки в 1 соединен с выходом счетчика разрешения, счетными входами триггера управления и триггера разрешения, выход одной из переключающих схем совпадения соединен с входом установки в 1 измерительного триггера, выход другой - с входом установки в 1 триггера запрета, , прямой выход которого соединен с первым входом четвертой схемы совпадения, второй вход которой соединен, с выходом генератора квантуклцих импульсов, а выход - с входом счетчика запрета, инверсный выход триггера соединен с входом установки в О счетчика запрета, выход которого соединен Со счетным входом триггера запрета и входом установки в 1 разрешающего и управляющего триггеров, причем прямой выход триггера разрешения соединен с одним из входов пятой схемы совпадения, второй вход которой соединен с выходом генератора квантующих импульсов, а выход - с импульсным входом счетчика разрешения, вход установки в О которой соединен с инверсным выходом триггера разрешения.

0

5

0

.2