Цифровой фазометр Советский патент 1975 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к области радиоизмерительной техники и может быть использовано при создании фазометров низких и инфранизких частот.

Известные фазометры, содержащие реверсивный счетчик, преобразователь код-напряжение, перестраиваемый генератор, входные вентили, формирующие устройства, формирующий триггер, каскад совпадений, измерительный счетчик, счетчик импульсов и запускающий вентиль, обладают малым быстродействием и ограниченным диапазоном рабочих частот.

С целью повышения быстродействия и расширения диапазона рабочих частот предлагаемое устройство снабжено блоком формирования стробов, последовательно соединенными блоком памяти, блоком регулировки коэффициента деления и делителем, а также дополнительным счетчиком, входы которого подключены к выходам соответственно входных вентилей, делителя и формирующего устройства. К выходу последнего подключен также вход блока формирования стробов, другой вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а выходы связаны с входами запускающего и входного вентилей, при этом вход блока памяти соединен с выходом измерительного счетчика.

На чертеже изображена блок-схема устройства. Оно содержит формирующие устройства 1-2, триггер 3, каскад совпадений 4, измерительный счетчик 5, делитель 6, генератор 7,

преобразователь код-напряжение 8, реверсивный счетчик 9, входные вентили 10-11, схему «ИЛИ 12, запускающий вентиль 13, счетчики импульсов 14, блок формирования стробов 15, блок памяти 16, блок регулировки коэффициента деления 17 и дополнительный счетчик 18. Фазометр работает следующим образом. Фазовый сдвиг между входными сигналами преобразуется во временной интервал с помощью формирующих устройств 1, 2 и формирующего триггера 3, управляющего каскадом совпадений 4, соединенным с измерительным счетчиком 5. На второй вход каскада совпадений поступают короткие импульсы с выхода делителя частоты 6 с переменным коэффициентом деления. Нереключение коэффициента деления делителя 6 обеспечивает щирокий рабочий диапазон частот фазометра.

На вход делителя 6 подключен квантующий генератор 7, в цепи управления частотой которого подключен преобразователь код-напряжение 8 с реверсивным счетчиком 9. Запуск реверсивного счетчика производится через первый входной вентиль 10 по суммирующему входу и через второй входной вентиль И по

вычитающему входу. Выход делителя 6 через схему «ИЛИ 12 и запускающий вентиль 13 подключен к счетчику импульсов 14 с коэффициеитом деления I 36-iO, где п - целое положительное число.

К выходу счетчика 14 подключен блок формирования стробов 15, на второй вход которого поступают импульсы с формирующего устройства 1.

Ь исходном состоянии делитель 6 и счетчик 14 находятся в нулевом положении, вентиль и открыт, а вентили 10, 11 закрыты. С появлением одного из входных импульсов с выхода формирующего устройства происходит заполнение счетчика 14 импульсами с выхода делителя 6 через схему «ИЛИ 12 и вентиль 13. Нсли при этом на выходе счетчика импульс появится раньше, следующего входного импульса, то на выходе блока формирования строоов появится строб, иоложительноп полярности, открывающий вентиль il, и такой же длительности строб отрицательной полярности, закрывающий вентиль 15 до прихода входного импульса. Импульсы с выхода делителя b поступают через в(1тиль 11 на вычитающий :Вход реверсивного счетчика У. При этом, чем больше временной интервал между входнцм импульсом счетчика 14 и входным импульсом с формирующего устройства 1, тем оольще количество импульсов поступит на вход реверсивного счетчика, вызывая уменьшение частоты квантующего генератора.

В том случае, когда первым поступает импульс с выхода формирующего устройства 1, блок формирования строба вырабатывает строб положительной полярности, открывающий вентиль 1U, через который происходит запуск реверсивного счетчика 9 импульсами более высокой частоты с выхода перестраиваемого генератора 7 по суммирующему входу, вызывая увеличение частоты генератора. Одновременно импульсы с выхода вентиля 10 через схему «ИЛИ 12 и вентиль 13 поступают на счетчик 14. Окончаиие строба соответствует моменту появления импульса на выходе счетчика 14, после чего вентиль 10 закрывается.

При одновременном поступлении импульсов с выхода счетчика 14 и формирующего устройства 1 стробы не вырабатываются, и состояние реверсивного счетчика не меняется.

Таким образом, схема АПЧ устанавливает частоту импульсов на выходе счетчика 14 равной входной частоте, а, следовательно, частота на выходе делителя 6 оказывается в 36-10 выше входной частоты и используется

Б качестве квантующей при измерении фазового сдвига. Корректирующее воздействие на частоту квантующего генератора тем больше, чем больще отклонение частоты на выходе

счетчика 6 от входной, что обеспечивает высокое быстродействие системы АПЧ и быстродействие фазометра.

Измерение сдвига фаз в динамическом реЛ1;име, когда входная частота непрерывно меняется, приводит к непрерывной подстройке квантующего генератора системой АПЧ, а в результате измерения появляется динамическая погрешность;

, N ±1

где / - количество корректирующих импульсов в одном такте автоиодстройки частоты;

ф1 - показания измерительного счетчика. Введение дополнительного счетчика корректирующих импульсов 18 позволяет учесть эту погрешность и ввести поправку в результате измерения. Предлагаемый счетчик позволяет повысить точность измерения фазовых сдвигов между сигналами с изменяющейся частотой, например, при снятии фазочастотных характеристик.

Предмет изобретения

Цифровой фазометр, содержащий формирующие устройства, к выходам которых подключены входы формирующего триггера, выход которого через каскад совпадений соединей с входом измерительного счетчика, входные вентили, выходы которых связаны с входами реверсивного счетчика, нагруженного на вход последовательно соединенных преобразователя код-напряжение и генератора и последовательно соединенные запускающий вентиль и счетчик импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения диапазона рабочих частот, он снабжен блоком формирования стробов, последовательно соединенными блоком памяти, блоком регулировки коэффициента деления и делителем, а также дополнительным счетчиком, входы которого подключены к выходам соответственно входных вентилей, делителя и

формирующего устройства, к выходу последнего подключен также вход блока формирования стробов, другой вход которого соединен с выходом счетчика импульсов, а выходы связаны с входами запускающего и входного вентилей, при этом вход блока памяти соединен с выходом измерительного счетчика.