Фазометр Советский патент 1992 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмери- тельноитехнике и может бы ь использовано в цифровых Фазометрах и измерителях группового времени запаздывания.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому является выбранный в качестве поотот /пз фазометр, работающий по методу: фазовый сдвиг-интервал времени - код , содержащий первый Фоомирователь импульсов, вход которого соединен с первым входом схемы совпадения, опооный генератор, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения, выход которой является информационным выходом устройства, втооой формирователь импульсов, вход которого явпяетсч вторым входом устройства.

Недостатком устро..гтва является oipa- пичение предела однозначного измерения фаоозого сдвига величиной 360 .

Целью изобретения явпяется расширение предела однозначного измерения вели чины фазового сдвига

На фиг.1 представлена структурная схема фазометра, на фиг.2 - схема выделения периода; на фиг.З - эпюры напряжении, поясняющие работу схемы выделения периода, Фазометр (фиг.) содержит формирователи импульсов 1 и 2, управляемый триггер 3, схему совпадения 4 опорный генератор 5, клю11 5 и схему вь деления периода 7.

Фазометр работает следующим образом

Синусоидальный сигнал Q(T) от генератора смгнапов поступает одновременно на входы второго бормироватепя чмпульсов 2 и ключа б, который о исходном состоянии разомкнут Нэ выходе втоогго Формирозз- тепя импупьсов 2 гпопуи ем последовательность прямоугольных импульсов фронты которых совпадают с моментами перехода синусоидального сигнала через ноль. Далее эта последовательность импульсов поступает на информационный вход схемы выделения периода 7 Пои подаче, в произвспьный момент времени, уровня логической единицы на управляю1дий вход схемы выделен я периода 7. на ее выходе формируется управляющий импульс, длительность которого равна периоду сигнала S(t), причем передний фронт управлающего импульса совпадает с моментом прихода переднего фронта очередного импульст, поступающего с выхода второго Фосм/.рочателя импульсов 2. Таким образом hs нчходе схемы вуделенир

сл

V

.143 СЛ Ю

«

периода 7 формируется управляющий импульс, передний фронт которого совпадает с моментом перехода сигнала S(t) через но IB, а его длительность равна перис.;-,-/ этого сигнала. Управляющий импульс, с выхода схемы выделения периода 7, поступпот одновременно на управляющий вход ключз 6, замыкая его, и на второй вход управляемого триггера 3, на выходе которого по переднему фронту управляющего импульса появляется уровень логической единицы, поступающий на первый вход схемы совпадения 4, и открывающий ее для прохо зде- ния импульсов опорногз генератора 6, выход которого подключен ко второму входу схемы совпадения 4.

На выход ключа 6 проходит один период сигнала S(t), поступающий со второго входа устройства, который поступает затем через первый выход заявляемого устройства на вход исследуемого четырехполюсника. На выходе исследуемого четырехполюсника сигнал S(t) появляется с некоторым сдвигом по фазе и поступает на вход первого формирователя импульсов 1, являющийся первым входом устройства, который осуществляет формирование импульса, передний фронт которого сдвинут на время г, пропорциональное фазовому сдвмгу, полученному сигналом S(t) в исследуемом четырехпо/лос- нмке. Поступая на первый вход управляемого триггера 3 этот импульс своим передним фронтом устанавливает его выход з нулевое состояние, что закрывает схему совпадения 4 V прерывает прохождение на ее выход ммпульсов опорного генератора 5. Число импульсов, прошедших на выход схемы совпадения 4, при соответствующей частоте опорного генератора 5 пропорционально величине фазового сдвига, который получил сигнал S(t) в результате прохождения через исследуемый четырехполюсник.

Наиболее сложным узлом устройства является схема выделения периода 7, работу которой рассмотрим более подробно. Один из возможных вариантов схемы выделения периода приведен на фиг.2.

В исходном состоянии прямые выходы всех триггеров установлены в нулевое состояние, Импульсы, поступающие с информационного входа на счетные входы триггеров 8 и 9 никаких изменений их состояния не производят. При подаче запускающего импульса на вход управления, на выходе Q триггера 10, по его переднему фронту появляется уровень логической единицы, который прикладывается к Д входу триггера 8, При поступлении на входы С триггеров 8 и 9 очередного информационного импульса (на фиг.З он обозначен номером

1} выход Q2 переходит Б единичное состояние по переднему фронту этого импульса. Уровень логической единицы с выхода Q2 подается из вход Д триггера 9 и на один из входов схемы И, второй вход которой соединен с выходом Q3 триггера 9, что приводит к формированию на выходе схемы И уровня логической единицы. По переднему фронту второго информационного импульсз происходит смена состояния выхода Q3

триггера 9, что переводит выход схемы И в нулевое состояние. Таким образом длительность управляющего импульса на выходе схемы выделения периода равна величине периода сигнала S(t), поступающего па вход фазометра,

Предлагаемое изобретении может быть использовано так же для измерения группового времени прохождения в каналах связи, где время задержки сигнала зачастую превышает величину его периода.

Таким образом введение в схему фазометра ключа 6 и схемы выделения периода 7 позволяет подавать на исследуемый четырехполюсник только один период сигнала

S(t), что позволяет расширить предел однозначного определения фазового сдвига при его величине, превышающей 360°.

Формул а и з о б р е т е н и я

Фазометр, содержащий первый форми- розатель импульсов, вход кот орого является перьым сходом устройства, а выход соединен с первым входом управляемого триггера, выход которого соединен с первым

входом схемы совпадения, опорный генератор, выход которого соединен с вторым охо- дом схемы совпадения, выход которой является вторым выходом устройства, второй формирователь импульсов, вход кото.оого является вторым входом устройства, о т- л и чающийся тем, что, с целью расширения предела однозначного измерения величины фазового сдвига, в него введены ключ и схема выделения периода, информзционный вход которой соединен с выходом еторого формирователя импульсов, а выход соединен с вторым входом управляемого триггера и управляющим входом ключа, информационный вход которого соединен с

вторым входом устройства, а выход ключа являете, первым выходом устройства.

6

№w&ttr -r I

; г

L: i. .J 1i

Д

SV Ј

ffx у/угз ffaen А

Л

Л

Использование, радиоизмерительная техника, измерение фазового сдвига, РНОСИ- мого исследуемым элементом Сущность изобретения1 устройство содержит1 2 формирователя импульсов (1,2) 1 управляемый енератор(З) 1 схему совпадения (4), 1 опорой генератор (5), 1 ключ (6), 1 оему выделения периода L.

Мкф.вх.

чг

нЧ

Jff

If

41ИнЈор. вх. fФкг.2

{

cm

02

Оз

j.

ез

А

LH;

-

d

-ь

t