Преобразователь угла сдвига фаз во временной интервал Советский патент 1989 года по МПК G01R25/00 

UAi

ЧЕМда-

/}в «я I -Л.

Гп

30,

12

1

Uzit ff-

тЛг.4

|

Гп ./

г4

./

4

QD

СО

to

05

СО

jr«LJ

3149

Изобретение относится к электро- радиоизмерительной технике и может быть использовано в фазометрах и фазометрических системах-.

Цель изобретения - повьш1ение помехоустойчивости триггерного преобразователя угла сдвига фаз во временной интервал.

Ка чертеже изображена функциональ ная схема преобразователя.

Преобразователь включает в себя усилители 1 и 2 с АРУ, усилители-ограничители 3-8, схемы 9-14 совпадения, триггеры 15 и 16, Лормирователи 17-20 импульсов, триггеры 21 и 22, переключатель 23 и индикаторное устройство 24,

Входы усилителей 1 и 2 являются входами преобразователя. Прямой вы- ход усилителя 1 подключен к входам усилителей-ограничителей 3 и 4, а инверсный выход - к входу усилителя- ограничителя 5. Прямой выход усилителя 2 подключен к входам усилителей- ограничителей 6 и 7, а инверсный выход - к входу усилителя-ограничителя 8. Выходы усилителей-ограничителей 3-8 подключены к первым входам схем 9-14 совпадений соответственно.

Выход схемы 9 совпадения подключен к третьему входу индикаторного устройства 24, выходы схем 10 и 11 совпадений - к входам формирователей 17 и 18 импульсов соответствен- но, выход схемы 12 совпадения - к четвертому входу индикаторного устройства 24, выходы схем 13 и 14 совпадений - к входам формирователей 19 и 20 импульсов соответственно, Выход формирователя I7 импульсов, подключен к первым входам триггеров 15 и 21, выход формирователя 18 импульсов, подключен к второму входу триггера 15 и к первому входу триг- гера 22, выход формирователя 19 импульсов подключен к первому входу триггера 16, к первому нормально замнутому контакту и к второму нормально разомкнутому контактам переключат ля 23, выход формирователя 20 импульсов подключён к второму входу триггера 16, к первому нормально разомкнутому контакту и к второму нормально замкнутому контакту переключателя 23 Первый выход триггера 15 подключен к вторым входам схем 9 и 10 совпадений, второй выход - к второму входу схемы 11 совпадения.

Первый выход триггера 16 подключен к вторым входам схем 12 и 13 совпадений, второй выход - к второму входу схемы 14 совпадения. Вторые входы, триггеров 21 и 22 подключены соответственно к первому переключающему контакту и второму переключающему контакту переключателя 23.

Выход триггера 21 подключен к первому входу индикаторного устройства 24, а выход триггера 22 подключен к второму входу зтого устройства.

Переключатель 23 предназначен для введения дополнительного фазового сдвига при измерении малых разностей фаз.

Преобразователь работает следующим образом.

Входные сигналы преобразователя поступают на входы усилителей 1 и 2, выходные сигналы которых стабилизированы по амплитуде. Эти сигналы преобразуются в усилителях-ограничителях 3-8 в сигналы типа меандр так, что положительные фронты напряжений на выходах усилителей 3 и 6 соответствуют фазовым углам входных сигналов преобразователя О, отрицательны фронты - фазовым углам 180, положительные фронты напряжений на выходах усилителей-ограничителей 4 и 7 соответствуют фазовым углам ЗО, отрицательные - 150, положительные фронты напряжений на выходах усилителей-ограничителей 5 и 8 соот- ветствуют 210°, отрицательные - 330

Формирователи 17-20 импульсов срабатывают только по передним фронтам сигналов, поступающих на их вхог ды с выходов схем 10, 11, 13 и 14 совпадения.

Триггеры 15 и 16 под воздействием выходньге сигналов формирователей 17- 20 импульсов управляют работой схем 9-14 совпадений так.что выходные сигналы схем 9 и 12 совпадений соответствуют интервалам времени сд и С соответственно, за которые входные сигналы преобразователя изменяют свои фазовые углы от О до 30, схемы 10 и 13 совпадений формируют короткие импульсы, соответствующие моментам прохождения входными сигналами преобразователя фазовых углов 30, а схемы 11 и 14 совпадений формируют короткие импульсы, соответствующие моментам прохождения входными сигна5

лами преобразователя Лазовых углов 210.

Импульсы с выходов формирователей 17-20 импульсов предотвращают переключения триггеров 15 и 16 в моменты времени, не соответствующие фазовым углам входных сигналов преобразователя 30 и 210°.

Под действием этих же импульсов триггеры 21 и 22 формируют выходные сигналы длительностью g/ и соответственно, равные углам сдвига фаз входных сигналов преобразователя на уровнях 30 и 210° фазовых углов.

В устройстве 24 осуществляется суммирование временных интервалов

Ч{ ч в соответствии с формулой

- ( tg- ,) ()

(1)

99263 - 6 С учетом этого

с (tg-air )-(t,) - + (.г) + ( + /-Л г) г9-й б - t i +

° Н- |(,i)+uVu 9(g ) +

+ (C i i} . (А)

Выражение (4) идентично выраже- нию (1), а конечная величина измерений t не зависит от уровня шумов во В5СОДНЫХ сигналах преобразователя. Предлагаемый преобразователь позволяет значительно снизить-влияние шумов на точность преобразования угла сдвига фаз входных сигналов во временной интервал.

20

Изобретение относится к области электрорадиоизмерительной технике и может быть использовано в фазометрах и фазометрических системах. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости триггерного преобразователя угла сдвига фаз во временной интервал. Это достигается тем, что в преобразователь, содержащий усилители 1 и 2 с АРУ, усилители - ограничители 3-8, схемы 9-14 совпадения, триггеры 15,16,21,22, формирователи 17-20 импульсов, перемножитель 23 и индикаторное устройство 24, введены выходные сигналы схем 9 и 12 совпадения. Эти сигналы компенсируют изменение длительностей выходных сигналов триггеров 21 и 22 под действием шумов, присутствующих во входных сигналах преобразователя. Если τ₉, τ₁₂, τ₂₁ и τ₂₂ - выходные сигналы блоков 9,12,21 и 22 соответственно, то индикаторное устройство 24 реализует функцию τ_*98C=1/2(τ₂₁+τ₂₂)+(τ₉ - τ₁₂), где τ_*98C - суммарная длительность сигнала, регистрируемого устройством 24. 1 ил.

Если входные сигналы преобразоват теля незашуипены, то-25

t. t а 0(24 и, следовательно.

- с с/

:

где L - интервал времени, соответствующий углу сдвига фаз между входными сигналами преобразователя. Если во входных сигналах преобраззователя содержатся щумы, то схемы I. 10 и 11 совпадения сформируют свои

выходные сигналы с опережением на время Д 4 , а схемы 13 и 14 совпадений - на время , где и преждевременное срабатьюание схем 10, 11 и 13, 14 совпадений под воздействием шумов. Это приводит к тому, что передние фронты импульсов trj/ и Qii смещаются вперед на величи ну u Cii , а задние фронты - на величину u to.

Учитьшая то, что действие шумов относительно фазовых углов входных сигналов 0° симметрично, можно считать что эти DiyMbi практически не влияют на изменение длительности импульсов tg и уменьшение длительностей этих импульсов происходит за счет смещений вперед их задних фронтов на величины Д Г 1 и Дь соответственно .

-25

30

о-,

- 50

55

.Формула изобретения

Преобразователь угла сдвига фаз во временной интервал, содержащий индикаторное устройство, первый и :второй триггеры, сдвоенный двухпо- зиционный переключатель и два идентичных канала, каждый из которых содержит усилитель с автоматической регулировкой усиления, первый и второй усилители-ограничители, первый и .второй формирователи импульсов, . причем в каждом канале вход усилителя с автоматической регулировкой усиления подключается к источнику входного сигнала преобразователя, а прямой и инверсный выходы этого усилителя подключены к входам первого и второго усилителей-огр-аничите- лей соответственно, выходы первого и второго формирователей импульсов первого канала подключены к первым входам первого и второго триггеров соответственно, выход первого формирователя импульсов второго канала подключены к первому нормально замкнутому и второму нормально разомкну- тому контакту, а выход второго формирователя импульсов второго канала подключен к первому нормально разомкнутому и к второму нормально замкнутому контактам сдвоенного переключателя, первый и второй переключающие контакты которого подключены к вторым входам первого и второго триг- геров соответственно, выходы которых.

подключены соответственно к первому и второму входам индикаторного устройства, о т л и .-ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьшения noMexg- .устойчивости преобразователя, в каж- дый канал дополнительно введены тре- |тнй усилитель-ограничитель, первая, . вторая, третья схемы совпадений и триггер, причём вход третьего усилителя-ограничителя подключен к прямому выходу усилителя с автоматической регулировкой усиления, а выходы первого, второго и третьего усилителей-ограничителей подключены к .первым входам первой, второй и-третьей

схем совпадений, вторые входы первой и третьей схем совпадений,подключе Ш к первому выходу триггера, второй вход НТО15ОЙ схемь совпадения подключен к второму выходу триггера, выхо- ,ды первой, и второй схем совпадений, подключены к входам первого и второ- го формирователей импульсов соответственно, выходы которых подключены к первому и второму входам триггера . соответственно, выходы третьих схем совпадений первого и второго канала подключены соответственно к третьему и четвертому входам индикаторного устройства.