Цифровой фазометр Советский патент 1989 года по МПК G01R25/00 

(Л

с

ф1/г./

ел

о

О5

со

00

го

31

Изоб П тение относится к радиотехнике и может быть использовано создании фазоизмерителыпгх устройств Целью изобретения является поуышр ние быст- 5Одействип фазометра.

На фиг.1 приведена структурная схема фазометра; на фиг. 2 - диг1грам- мы, полсняюи;ие работу фазометра.

Цифровой фазометр содержит два усилителя-ограничителя 1 и 2, синусный и косинусный фазовые детекторы 3 и А, два аналого-цифровых преобра- зонателя (АЦП) 5 и 6, постоянный запоминающий элемент (ПЗЭ) 7, а также источник 8 опорнот-о напряжения Выходы усилителей-ограничителей и 2 соединены с соответствующими входами фазовых детекторов 3 и 4, выход которых через АИД 5 и 6 соединены с входами ПЗЭ 7. Кроме того, выход источника 8 опорного напряжения соединен с вторым входом обоих АЦП 5 и 6.

Измерение разности фаз происходит следующим образом.

Сигналы усиливаются усилителями- ограничителями 1 и 2, разность фаз (uqi) их преобразуется синусным и косинусным фазовыми детекторами 3 и 4 с выхода которых напряжения, пропорциональные sin йц) и cosu(|), поступают на сигнальны вход соответствующего АЦП 5 и 6 и сравниваются с опорным напряжением (, ), которое посту пает на опорный вход каждого АЦП 5 и 6 с выхода источника 8 опорного напряжения. 1огические сигналы с выходов ЛЦЦ 5 и 6 преобразуются ПЗЭ 7 в цифровой код, непрерывно и линейло изменякщийся лри изменении разности фаз вхс дных сигналов от -180 до +180 эл. град.

Введение источника опорного напряжения не ухудшает измерения разности фаз. Напряжение на выходе синусного фазового детектора имеет вид (фиг.2а),

и,;, (tf) , Где К - коэффициент передачи фазового детектора; А - амплитуда радиосигнала на

выходе усилителя-ограничителя;

ЬЦ| - измеряемая разность фаз. Напряжение на выходе косинусного фазового детектора имеет вил (фиг.26)

Ucos (bqi) КЛ соБДц).

0

5

0

30

40

35

В;.1хо;дной код АЦП (фи1 .2в) образуется как результат вычисления отношения напр.чжекия с выхода фачового детектора IJc;-, (itf) ( cos Ч ) опор- ного титпряжения U р„, с выхода источника 8 опорного напряжения.

В ПЗЗ 7 запрограммирована функция вычисления arctg отношения цифрового кода с выхода АЦП 5 синусного канала и цифрового кода с В1)1хода АПП 6 косинусного канала (фиг.2г) U5i«(Mf)./Uon Uon KA sinuLf UccTs (btp)7Uor тГ-,.А7 sint

и.

45

50

55

onKA- cosbcp

cos.p (- Таким образом, введение источника опорного напряже шя не ухудщает аппаратурной точности измерения разности фа 3.

Из экспериментальных данных известно,, что в диапазоне входных сиг - налов +2,0 В быстродействие блока выделения модуля с учетом возникающих . коммутационных помех- не превышает 0,45 МКС, т.е. реально д1П тельность входных радиоимпульсов должна быть не менее 0,5 мкс. В то же время известно, что период следования импульсов выборки АЦП может быть 0,05 мкс, т.е. имеется возможностт) обрабаты- ватъ радиоимпульсы с периодом следования 0,1 мкс и длительностью 0,08 мкс.

Таким образом, введение в состав цифровог о фазометра источника опорного напряжения, вместо блока выделения модуля, может существенно повысить его быстродействие и разрешающую способность.

Формула и 3 о б р е т е н и i

Цифровой фазометр, содержащий два усилителя-ограничителя, синусный и косинусный фазовые детекторы, два аналого-цифровых преобразователя и постоянный запоминающий элемент, при этом выход каждого усилителя- ограничителя соединен с соответствующими входами синусного и косинусного фазовых детекторов, а выходы аналого- цифровых преобразователей соединены с входами постоянного запоминающего элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, дополнительно введен источник опорного напряжения, ВРИХОД которого соединен с одними входами обоих аналого-цифровых преобразователей,

)

V,2p-M

Изобретение относится к области радиотехники. Целью изобретения является повышение быстродействия фазометра. Цель достигается введением в фазометр источника 8 опорного напряжения, соединенного с вторыми входами аналого-цифровых преобразователей (АЦП) 5 и 6, а также непосредственным соединением выходов синусного и косинусного фазовых детекторов 3 и 4 с соответствующими входами АЦП 5 и 6. Фазометр содержит также усилители-ограничители 1 и 2 и постоянный запоминающий элемент 7. 2 ил.

-т

JS

.

о

т

%.X.

U(

Ч ,гр.эл,

фиг. 2