ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ В ЦИФРОВОЙ КОД Советский патент 1970 года по МПК G01R25/08 

Изобретение относится к цифравой измерительной технике и может быть использовано как измерительный нрибо-р с непосредственным цифровым отсчетом в си1стемах телемеханики и автоматического управления.

Известно устройство преобразования сдвига фаз в цифровой код, содержащее формирователи импульсов опорного и фазоманипулироваНного сигналов, триггеры, |вентили, счетчнк, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую из временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентиля и Перес-четной схемы. Выход .вентиля в схеме авто матической подстройки частоты подключен ко входу регулируемой линии задержки через схему «Р1ЛИ.

Известный преобразователь обладает значительной пюгрещностью измерения фазы, которая заключается в том, что в текущем периоде опорного напряжения частота импульсов регулируемого генератора определяется длительностью предыдущего периода опорного напряжения. Поэтому погрещность измерения определяется изменением ча1стоты опорного и фазоманилулированного напряжений за нромежуток .BpeMeeH, равный периоду опорного напряжения.

к выходу формирователя импульсов фазомапипулнроваиного сигнала, а выход - к входу ключа.

При этом используются две схемы автоматнчсской подстройкл чЕстоты, .нмпульсы одной пз которых, аналогично известному устройству, подстраиваются к частоте опорного сигнала, увел1 ченного В п раз, а выходные импульсы другой - к моментам перехода через

нуль фазомапипулированпого сигнала.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры, поясняющие его работу. Опорное н фазоманипулированное напряжения поступают на входные клеммы 1, которые соединены с формирователями 2 ii 3 импульсов. Выход формирователя 2 соединен с входом временного дискриминатора 4 и единичным входом триггера 5, а выход формирователя 3 - с временным дискриминатором 6

п с единичным входом триггера 7. Выход дискриминатора 4 подключен к унравляющему входу регулируемо линии задержки 8, имиульсный в.ход которой через схему «ИЛИ 9 Г формирователь 10 импульсов соединен с

единичным выходом триггера 5. Выход линии задержки 8 подключен к вентилю 11, управляющим входом соединеппым с единичньЕм выходом триггера 5, а выходом - со схемой «ИЛР 9, пересчетпой схемой 12 и вентимы 12 подаются на один из входов временного дискриминатора 4, а та,кже используются для установки нуля счетчика 14 и .поступают на электронный ключ 15. Выход временного дискриминатора 6 подключен к управляющему входу регулируемой линии задерлчки 16, импульсный вход которой через формирователь 17 импульсов соединен с едип.ичным выходом триггера 7. Выход линии задержки 16 соединен ic входом вентиля 18, выход которого подключен к электронному ключу 15 и через схему «ИЛИ 19 - к импульсному входу линии задержки 16. Шина 20, IB которой иоявляется импульс установки устроЙ Ства в -исходное состояние, соединена с еулевыми входами триггеров 5 и 7 и с входом установки нуля счетчика 14 через схему «ИЛИ 21.

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 2 и 3 формируют импульсы из входных напряжений при пересечении ими нулевого уровня. Первый импульс формирователя 2 устанавливает триггер 5 в единичное состоянне. Сформированный фо1рмирователем 10 из перепада напряжения импульс через схему «ИЛИ 9 поступает на вход регулируемой линии задержки 8 и запускает ждущий генератор импульсов, выполненный в виде линии задержки 8, вентиля 11 и схемы «ИЛИ 9. Импульс, сформированный формирователем 3 нз фазоманипулированного сигнала, запускает второй ждущий генератор импульсов, выполненный щ виде регулируемой лииии задержки 16, вентиля 18 и схемы «ИЛИ 19 в цепи обратной связи. Рабочая частота первого генератора выбрана такой, чтобы Б п раз превышала частоту опорного наиряжения, а частота генерации второго генератора устанавливается равной частоте входного сигнала устройства (схема «ИЛИ 19 использована для того, чтобы импульс 1C формирователя 17 ие проходил на вход электронного ключа 15). Имиульс с выхода первого генератора (с вентиля 11} ностуиает на вход вентиля 13, который открыт на время, равное временному рассогласованию входных импульсов электронного ключа 15. В течение этого В ремени счетчик 14 подсчитывает импульсы, количество которых определяет код сдвига фаз исследуемых сигналов.

Иа фиг. 2, а показаны импульсы, сформированные формирователем 2 из опорного ианряжения, а на фиг. 2, б - выходные импульсы нервого генератора иосле пересчетной схемы 12, т. е. после нулевой экстраполяции длительности периода опорного напряжения. Иа фиг. 2, в приведена последовательность импульсов, сформированных формирователем 3 лз фазоманипулированного напряжения и на фиг. 2, г-сигналы на вы.ходе B-eHTHviH 18, т. е. иосле Нулевой экстраполяции длительности и ериодо в по ел ед о в а те л ьп о с ти ф а з о м а н и и ул и рованных сигналов.

Иа фиг. 2 использованы следующие обозначения; Го-средний период исследуемых сигналов; а, Ь, с - разница между средним периодом и текущим значением периода оиорного нанряженпя; A7i, АГ2,...- временное рассогласование между импульсами на выходе формирователей 2 и 3; АГь АГз, АГз, ..-- временное рассогласование между теми же

импульсами после нулевой экстраноляции длительностей периодов; , , ,...- временное рассогласование между импульсами, сформированными из фазоманипулированного наиряжения, н импульсами опорного напряжения иосле их нулевой экстраноляции; а , Ь, с ,...- временное рассогласование между входными импульсами дискриминатора 6. Предложенное устройство лишено систематической ошибки измерения сдвига фаз, которая вызывается флуктуация.ми частоты входных сигналов, так как времеиные рассогласования АГ;, иолностью совпадают ио величине с рассогласованиями T.

Предмет изобретения

Преобразователь сдвига фаз в цифровой код, содержащий формирователи импульсов

оиорного и фазоманнпулированного сигналов, триггеры, вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую из 1временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентиля и пересчетной схемы, причем выход вентиля в схеме автоматической нодстройки частоты подключен ко входу регулируемой линии задержки через схему «ИЛИ, отличающийся тем, что, с .целью повышения точности, он содержит вторую

схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключен к выходу формирователя импульсов фазоманипулированного сигнала, а выход - к входу ключа.