ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1972 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.

Известные цифровые фазометры, содержащие формирующие устройства, триггеры, ключи, задающие генераторы, делители с регулируемыми коэффициентами деления, устройства регулировки коэффициента деления, схемы фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ), счетчики и делители частоты, не обеспечивают необходимой точности и возможности измерения в широком диапазоне частот, а также достаточной помехоустойчивости петли ФАПЧ.

Целью изобретения является повышение точности измерения разности фаз сигналов в широком диапазоне частот к увеличении помехоустойчивости петли ФАПЧ.

Эта цель достигается тем, что предлагаемый фазометр снабжен схемой поиска, фильтром низких частот и однополосным модулятором, один из входов которого подключен к выходу задающего генератора, его другой вход через фильтр низких частот - к выходу делителя частоты, а выход - к входу формирователя коротких импульсов, причем вход схемы поиска соединен с выходом схемы ФАПЧ, а выход - с управляющим входом задающего генератора.

Он состоит из формирующих устройств / и 2, триггера 3, клапана 4, задающего генератора 5, формирователя 6 остроконечных импульсов, клапана 7 счетных импульсов, пускового триггера 8, пускового клапана 9, делителя 10 частоты, фильтра 11 низких частот, однополосного модулятора 12, формирователя 13 коротких импульсов, делителя 14 с регулируемым коэффициентом деления, устройства 15 регулировки коэффициента деления, схемы ФАПЧ 16, схемы поиска 17, индикатора 18 готовности фазометра к работе, управляющего триггера 19 и счетчика 20 с индикатором 21.

Фазометр работает следующим образом.

Исследуемые колебания формирующими устройствами / и 2 преобразуются в последовательность остроконечных импульсов, соответствующих переходам через нуль, и поступают на вход триггера 3. Выходные импульсы триггера 3, длительность которых пропорциональна измеряемой разности фаз, управляют клапаном 4. На второй вход клапана 4 поступают импульсы С частотой задающего генератора 5 через формирователь 6. С выхода клапана 4 пачки импульсов подают на клапан 7, управляемый триггером 19. Количество импульсов на выходе капана 7, пропорциональных измеряемому фазовому сдвигу, проиндикатором 21. Импульс «Пуск опрокидывает пусковой триггер 8, открывающий пусковой клапан Я и с делителя частоты W, вход которого подключен к формирователю остроконечных импульсов 6j через клапан 9 запускает управляюш;ий триггер 19. При возвращении триггера 19 в исходное состояние пусковой триггер 8 также возвращается в свое первоначальное состояние. Таким образом длительность импульсов (Т) триггера 19 равна периоду следования импульсов на выходе делителя 10 частоты. Прямоугольные импульсы с выхода этого делителя подают на вход фильтра 11, на выходе которого выделяют первую гармонику этих колебаний ча„ 1

стоты г -, и далее на вход однополосного Т

модулятора 12, на второй вход которого подают высокочастотные колебания с частотой фазозадающего генератора 5. Колебания с выхода однополосного модулятора, частота которых (или / - F), подают на формирователь 13 коротких импульсов, а с него пачки коротких импульсов поступают на вход делителя 14 с регулируемым коэффициентом деления, разрядом которого подключено устройство 15 регулировки коэффициента деления, а к выходу - схема ФАПЧ 16. При отсутствии синхронизма в петле ФАПЧ происходит ступенчатое изменение коэффициента деления делителя 14 и плавная перестройка частоты задающего генератора 5 схемой поиска 17 на каждой ступени. Когда разность между частотой входного сигнала и колебаний на выходе делителя 14 окажется меньще полосы захвата схемы ФАПЧ, происходит захват в петле ФАПЧ, схема поиска 17 отключается, устройство 15 прекращает изменение коэффициента деления делителя 14, и на индикаторе 18 появляется сигнал, свидетельствующий о готовности фазометра к работе.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий входные формирующие устройства, к выходам которых подключены последовательно соединенные триггер, клапан, управляющий вход которого через фюрмирователь остроконечных импульсов соединен с выходом задающего генератору, клапан счетных импульсов, управляющий

вход которого соединен с выходом управляющего триггера, счетчик и индикатор, пусковой триггер, вход которого подключен к выходу управляющего триггера, а его выход - к одному из входов пускового клапана, при этом

другой вход последнего через делитель частоты соединен с выходом формирователя остроконечных импульсов, а его выход - с входом управляющего триггера, последовательно соединенные формирователь коротких импульсов, делитель с регулируемым коэффициентом деления, схему фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ) и индикатор готовности фазометра к работе, а также устройство регулировки коэффициента деления, вход

которого соединен с выходом схемы ФАПЧ, а выход - с управляющим входом делителя с регулируемым коэффициентом деления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения фазовых сдвигов в щироком

диапазоне частот и увеличения помехоустойчивости петли ФАПЧ, он снабжен схемой поиска, фильтром низких частот и однополосным модулятором, один из входов которого подключен к выходу задающего генератора,

его другой вход через фильтр низких частот- к выходу делителя частоты, а выход- к входу формирователя коротких импульсов, причем вход схемы поиска соединен с выходом схемы ФАПЧ, а выход - с управляющим

входом задающего генератора.