АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАЗНОСТИ ФАЗ Советский патент 1973 года по МПК H03M1/64 G01R25/08 

1

Изобретение относится к импульсиой технике, а именно к аналого-цифровым преобразователям.

ИЗВестен аналого-цифровой преобразователь разяости фаз, содержащий блок поправок, связанный с блоком управления, калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входа-ми триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих фopмиpo:вaтev eй, а вьгходы триггеров соединены с первыми входами блока зап-омипающих регистров, а та-кже ключи по числу оцениваемых старших разрядов измеряемой величины и фазосдвигающие ячейки с отводами, связанные через схемы сборки с формирователями.

Цель изобретения рающирение рабочего диапазона частот.

Для этого предлагаемый преобразователь снабжен дололнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами, ноииусньши формирователями, доиолиительньши ключами и схемами совпадения, причем выход калиброванного фазовращателя через переключатель соединен с входом доиолнительной фазосдвигающей цепочки, отводы которой через нониусиые формирователи и схемы СО-впадения подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпаде2

ния через дополиительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразователя; на фиг. 2 - временные

диаграммы для случая изменеиия фазового сдвига ф.г. 132°, поясняющие его работу.

Преобразователь содержит блок 1 поправок, калиброванный фазовращатель 2, переключатель 3, усилитель-огра-ничитель 4, блок

5 управления, фазосдвигающие цепочки 6-9 с отводами, формпрователи W импульсов, нониусные формирователи //, ключи 12i-12п, 13, схемы 14 сборки, триггеры 15 с раздельным запуском, схемы 16 совпадения, блок 17

запоминающих регистров, блок 18 цифровой индикации.

В исходном состоянии переключатель 5 находится в положеиии, показанном на фиг. 1, ключ 12i открыт, а ключи /.22-12п, 13 закрыты. В первом цикле измерения оцениваются старшие разряды измеряемого фазового сдвига, во втором цикле - значения младщего разряда с помощью электронного ноииуса.

На первом этапе измерения одно из Иiccлeдуемых напряжений, например f/i (диаграмма 19 на фиг. 2), которое опережает по фазе другое исследуе1мое напряжение Uz (диаграмма 20 на фиг. 2) на величину измеряемого фазового сдвига ф, через открытый ключ 12

поступает на фазосдвигающую цепочку 7 с

тремя отвода ми, на выходы каждого из которых оно сдвигается по фазе на 100° (диаграммы 21, 22, 23 на фиг. 2). Сигналы с этих отводов через схему 14 сборкИ поступают па формирователи 10 импулысов, которые, ка1к и усилитель-ограиичитель 4 и нониусные формирователи 11, выдают управляющие имтульсы в моменты прохождения мгновенных значений на пряжеиий U и V через нуль. Этими имстулысами устаиавливаются в единичное состоящие триггеры 15. Сигнал напряжения Vz с усилителя-ограничителя 4 возвращает оработавщие триггеры в нулевое состояние (диаграмма 24 на фиг. 2). Последний из сработавших триггеров заносит в блок запоминающих регистров число, прооорциональное его «весу. Одновр еменно калиброванный фазовращатель 2 сдвигает по фазе напряжение U- в сторону уменьщени-я разностного фазового сдвига на величину, соответствующую коду, занесенному в блок 17 запоминающих регистров. Вместе с этим в блоке 18 цифровой индикации индицируется соответствующая цИфра старщего разряда. Затем блок 5 управления закрывает ключ 12 и открывает ключ 12. При этом осуществляется оценка следующего разряда значения ф. Папряжение IJ через ключ 12 поступает на фазосдвигающую цепочку 8 с девятью отводамИ, на выходе каждого из которых о«о сдвигается по фазе на 10° (диаграммы 25-29 па фиг. 2). Последующая работа преобразователя происходит аналогично, ка-к и при оценке старщего разряда. Таким образом осуществляется оценка нескольких старщих разрядов величины фж.

Если при оценке какого-нибудь разряда произошла перекомленсация фазового сдвига, срабатывает блок 1 поправок и через блок 5 управления изменяет состояние калиброванного фазовращателя в сторону уменьшения разностного фазового сдвига, а также состояния блока 17 запоминающих регистров и блока 18 цифровой индикации. Блок поправок может быть реализован на основе триггера с раздельным запуском.

Оценка младшего разряда происходит следующим образом. БлОк управления устанавливает переключатель 3 во второе положение и открывает доиолнительные ключи 13. При этом нанрял ение V, сдвинутое по фазе относительно напряжения U на величину оцениваемого значения младщего разряда фж, поступает на дополнительную фазосдвигающую

цепочку 6 с девятью отводами. С каждого из этих отводов снимается напряжение V, сдвинутое по фазе на угол йбфн, где k, 2, ...,9 -номер отвода фазосдвигающей цепи. Нанример, при оценке третьего младщего разряда величина . Сигналы с этих отводов через нониусные формирователи 11 поступают на один из входов соответствующих схем 16 совладений, на вторые входы которых

через ключи 7с, формирователи 10 импульсов и схемы 14 сборки подаются сигналы с отводов фазосдвигающей цепочки 9. В момент совладения этих импульсов срабатывает соответствующая схема совпадения и заносит в

блок 17 запоминающих регистров число, пропорциональное «весу этой схемы совпадения. Для четкой работы устрой ства длительHOiCTb импульсов, поступающих на схемы совпадения, должна выбираться равной требуемой дискретности измерения.

На оценку каждого разряда величины фж требуется один период исследуемого сигнала. Следо1вательно, преобразователь о беспечивает высокое быстродействие при высокой точности измерения фж.

Предмет изобретения

Аналого-цифровой преобразователь разности фаз, содержащий блок поправок, связаипый с блоком управления, калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входами триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих формирователей, а выходы триггеров соединены с первыми входами блока запоминающих регистров, а также ключи по числу оцениваемых старших разрядов измеряемой величины и фазосдвигающие ячейки с отводами, связанные через схемы сборки с формирователями, отличающийся тем, что, с целью расщирения рабочего диапазона частот, он снабжен дополнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами, нониуоными формирователями, дополнительнымИ ключами и схемами совпадения, причем выход калиброванного фазовращателя через переключатель соединен с входом дололнительной фазосдвигающей цепочки, отводы которой через нониусные формирователи и схемы совпадения подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпадения через дополнительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей.

i

®tf2/

W

20

21

J