ЦИФРОВОЕ ФАЗОЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1971 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к цифровым электроизмерительным устройствам. Оно позволяет воспроизводить фазовый сдвиг между двумя синусоидальными сигналами с высокой точностью.

Известно цифровое фазозадающее устройство, содержащее задающий генератор, распределитель импульсов, управляющий триггер, выходные триггеры опорного и фазопеременного каналов,- фильтры, фазовращатель, переключатель и схемы совпадения.

Недостатком известного устройства является его малая разрещающая способность.

Цель изобретения состоит в повышении точности, расщиренин частотного диапазона и упрощении процесса калибровки устройства.

Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит дополнительные триггеры, причем входы первого дополнительного триггера через схемы совпадения соединены с выходами управляющего триггера и задающего генератора, выходы первого дополнительного триггера через другие схемы совпадения подключены к входам второго дополнительного триггера, а его выходы через третьи схемы совпадения соединены со входами третьего дополнительного триггера. Выходы дополнительных триггеров подключены к контактам переключателя, движки которых через соответствующие схемы совпадения соединены с входом выходного

триггера опорного канала, а ось переключателя механически связана с осью фазовращателя.

На фиг. 1 изображена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы (обозначения диаграмм на фиг. 2 и соответствующих им точек на фиг. 1 одинаковы), причем временные диаграммы (а-ф) изображены для случая, когда распределитель

имеет семь состояний.

Задающий генератор / связан через инвертор 2 с цифровым распределителем 3 импульсов и непосредственно с схемами совпадения 4-6 и фазовращателем 7, вторые входы схем

совпадения 4-6 связаны соответственно с начальным, последним и одним из остальных выходов распределителя 3. причем схема совпадения 6 соединяется с распределителем 3 через переключатель S, выход схемы совпадения 5

подключен к счетному входу управляющего триггера 9, с выходами которого связаны входы схем совпадения W и /), включенных на входах дополннтельного триггера 12. На вторые входы схем совнадения 10 и // заводится

сигнал с инвертора 2. Выход схемы совпадения 4 подсоединен к входу схем совпадення 13 и 14, установленных на входе опорного канала, на вторые входы этих схем совпадения заводятся сигналы с дополнительного триггера

нительный триггер 15. Выходы этого триггера заведены на третий дополнительный триггер 16 через схемы совпадения 17 я 18, на вторые входы которых заводится сигнал с инвертора 2. Выходы триггеров 12, 15 и 16 подводятся к контактам трехпозиционного переключателя 19, движки которого связаны со схемами совпадения 20 и 21, включенными на входе выходного триггера 22 опорного канала, причем вторые входы этих схем совпадения связаны с движком переключателя 23. С одним из контактов переключателя 23 соединен выход фазовращателя 7, а с другим --выход схемы совпадения 4. К выходу триггера 22 подключен фильтр 24 опорного канала. Фильтр 25 фазоцеременного канала связан с выходом триггера 26, на входе которого включены схемы совпадения 27 и 28. Входы этих схем связаны с триггером 12 и выходом схемы совпадения 6, соединенной с последним выходом распределителя 3.

Работа цифрового фазозадающего устройства происходит следующим образом.

Сигналы задающего генератора 1 (диаграмма а) поступают на распределитель 3, который управляет тремя схемами совпадения- -6. На схему совпадения 4 подаются сигналы с нулевого выхода распределителя / (диаграмма в), на схему совпадения 5 - с последнего выхода распределителя (диаграмма д), на схему совпадения 6 через переключатель 8 может подаваться сигнал с любого выхода распределителя 3 (диаграмма г). С помощью схем совпадения 4-6 осуществляется стробирование сигналов с распределителя .3 сигналами от генератора /. Выходные сигналы схемы совпадения 4 представлены на диаграмме е, схемы совпадения 5 - на диаграмме и, схемы Совпадения 6 - на диаграмме ж. Сигнал с выхода схемы совпадения 5 запускает управляющий триггер 9, выходные сигналы которого изображены на диаграмме к. Дополнительный триггер 12 повторяет эти сигналы, но со сдвигом на половину периода сигналов задающего генератора / (диаграмма л). Два других дополнительных триггера 15 и 16 повторяют состояния триггера 12 со сдвигом соответственно на половину и на целый период задающего генератора. С помощью переключателя 19 можно подсоединять триггер 22 к любому из триггеров 12, 15 или 16. Это необходимо для того, чтобы обеспечить диапазон плавной регулировки фазового сдвига несколько больше 1°. В противном случае при фазовом сдвиге, близком к О или 1°, наблюдались бы произвольные скачкообразные изменения фазового сдвига на Г из-за совпадения фронтов сигнала с триггера 15 и сигнала с фазовращателя 7. Переключатель 19, механически связанный с осью фазовращателя 7 при фазовом сдвиге, близком к нулю, смещает строб влево, а при фазовом

сдвиге, близком к 1 , смещает строб вправо, так что совпадения фронтов сигналов не происходит.

На выходе фильтра 24 формируется синусоидальный сигнал опорного канала (диаграмма у), на выходе фильтра 25 - фазопеременного канала (диаграмма ф).

Изменяя положение переключателя 5, регулируют фазовый сдвиг между выходными сигналами ступенчато, и с помощью фазовращателя 7 - плавно, так как частота выходных сигналов в 360 раз меньше частоты, на которой работает фазовращатель, фазовая погрешность калибратора уменьшается в 360 раз. Таким образом, удалось при сохранении высокой точности цифрового фазозадающего устройства увеличить его разрешающую способность.

Предмет изобретения

Цифровое фааозадающее устройство, содерлсащее задающий генератор, распределитель импульсов, управляющий триггер, выходные триггеры опорного и фазопеременного каналов,

фильтры, фазовращатель, переключатель и схемы совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно содержит дополнительные триггеры, причем входы первого дополнительного триггера через схемы совпадения соединены с выходами управляюшего триггера и задающего генератора, выходы первого дополнительного триггера через другие схемы совпадения подключены к входам второго дополнительного триггера, а его выходы через третьи схемы совпадения соединены с входами третьего дополнительного триггера, выходы дополнительных триггеров подключены к контактам переключателя, движки которого через соответствующие схемы совпадения

соединены с входом выходного триггера опорного канала, а ось переключателя механически связана с осью фазовращателя.

Фиг. 2