ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Советский патент 1973 года по МПК G01R25/00 

1

Настоящее изобретение относится к области радиоизмерительной техники.

Известны цифровые фазометры, содержащие входные согласующие устройства, электронные ключи, логический элемент, генератор счетных импульсов, времязадающую схему, состоящую из делителя и триггера, и счетчик импульсов.

Недостатком известных устройств является наличие амплитудно-фазовых и частотных погрешностей при работе фазометра в щироком частотном и динамическом диапазоне.

Для уменьшения амплитудно-фазовых и частотных погрешностей и упрощения схемы фазометра. Предлагаемое устройство снабжено двумя переключающими схемами, подключенными одним входом к соответствующим согласующим устройствам, а вторым входом связанными между собой, а также с генератором квантующих импульсов, двумя токовыми ключами, входы которых соединены с выходами переключающих схем, а выходы подключены ко входам логического элемента.

На чертеже показана структурная схема описываемого фазометра.

Фазометр содержит входные согласующие устройства 1 и 2, двухдиодные переключающие схемы 3 и 4 с импульсным нитаннем токовые ключи 5 н 6, логическую схему «исключающее ИЛИ 7, генератор 8 квантующих импульсов, времязадающую схему 9, состоящую из делителя 10 н триггера И. электронный ключ 12, счетчик 13 импульсов. Работает устройство следующим образом. Входные сигналы, сдвинутые по фазе на угол Ф, поступают на входные согласующие устройства 1 и 2 типа эмиттерны-х повторителей и через токоограннчивающие резисторы подаются на входы переключающих схем 3 и 4. Последние представляют собой так называемые двухднодные несимметричные переключающие схемы, работающие в режиме триггера с импульсным питапием.

Обе схемы питаются от одного генератора 8 квантующих импульсов.

Амнлитуда квантующих импульсов подбирается таким образом, чтобы при отсутствии входного сигнала, а также во время его отридательной полуволны схема, не переключалась под воздействием квантующих импульсов.

Схема переключается на время действия квантующего импульса лишь при положительной полуволне входного сигнала, когда его уровень превышает некоторое пороговое значение, определяемое разностью пиковых токов туннельных диодов и зависящее от скорости изменения квантующих импульсов в момент

переключения.

Таким образом, схема осуществляет квантование положительных полуволн входного синусоидального сигнала на некотором уровне, при этом пороги срабатывания и отпускания схемы по входному сигналу совпадают, т. е. отсутствует гистерезис.

Кроме того, время переключения такой схемы очень мало и практически не зависит от скорости изменения входного сигнала. Оно зависит от скорости изменения квантующих импульсов, если она намного больще скорости изменения входных сигналов. Следовательно существенно уменьшаются амплитудно-фазовые и частотные погрешности, обусловленные уменьшением скорости нарастания или спада входного сигнала вблизи порога схемы при уменьшении его частоты или амплитуды.

Число импульсов на выходе переключающей схемы за период сигнала пропорционально длительности его положительной полуволны на уровне порога срабатывания схемы, ограничиваемого только необходимой помехоустойчивостью фазометра.

Пачки импульсов с выходом переключающих схем подаются через токовые ключи 5 и 6, обеспечивающие щирокополосное усиление и развязку каналов, на логическую схему «исключающее ИЛИ 7.

Имнульсы на выходе логического элемента появляются лишь при наличии импульсов на

одном из его входов. Пачки импульсов с выхода логического элемента подаются на электронный ключ 12, который открыт на время измерения глзм, формируемое времязадающей схемой 9. Легко показать, что число импульсов, зарегистрированных счетчиком 11, равно

Д/- -- АЧМ- . . .т ИЗМ

18-10, то N.,

Если

180

соответствует измеряемому фазовому сдвигу.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий входные согласующие устройства, генератор квантуюших импульсов, подключенный к времязадающей схеме, состоящей из делителя и триггера, выход последнего подключен через электронный ключ к счетчику, логический элемент, связанный с электронным ключом, отличающийся те.м, что, с целью у.меньщения амплитудно-фазовых и частотных погрешностей и упрощения схемы, он снабжен двумя переключающими схемами, подключенными одним входом к соответствующим согласующим устройствам, а вторым входом связанными между собой, а также с генератором квантующих импульсов; двумя токовыми ключами, входы которых соединены с выходами переключающих схем, а выходы подключены ко входам

логического элемента.