Фазометр Советский патент 1975 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к области радиопзыерителыюй техники.

По авт. ов. 310189 известен фазометр.

Цель изобретения - обеспечить автоматическую коррекцию погрешности за счет нерагснства амшлитуд :в. сигналов.

Для этого фазОМетр снабжен двухканальным блохом коррекцией ам плитудной погрешности, каждый канал которого вьшолиен с дву:,:я одинаковыми цепочками из последовательно включевных сумматора напряжений, формирователя имаульсоз, схемы совпадения и элемента задержки, выходы элементов задержки этих цепочек подключены к етарт-етоп11LIM входам ключа данного канала, выход ьсломогательного генератора фазометра соединен со .вторыми входами схем совпаден1ий и через ключ со счетчиком этого канала, при этом первые входы сумматоров напряжений каждого канала объединены, а в первом канале к ним подключен вход коррсхтлрующсго сумматора, вторые входы Сумматороз напряжений подключены соответственно х разным ;;олярнсстям стабильного источн:; ка постоянного тока, кроме того выход счетчика первого Канала подключен ко входу управления цифрового управляемого сопротивления цепи обратной связи операционного усилителя, а выход счетчика второго канала подключен ковходу управления цифрового управляемого

со ротн1влення, включенного между минусом стабильного источника 1ктстояниого тока и iBxoдом оиерационного усилителя, выход которого соединен со вторым /вхо.дом коррект 1рующеГ,)

сумматора, выход этого сумматора и выход сумматора на.иряжеш1Й второго канала, связанного с плюсом упомянутого источника, подключены соответственно по вхо.да.м фазометрг.. обнуляющая шина которого соединена с обнуляющиМл входами счетчИ|Ков и цифровых сопротивлений блока коррекции амплитудно погрешности.

На чертеже нредставлена функциональна:; схема нредлагаемого фазометра.

Схема состоит из сумматоров 1-4, формирователей нмпульсов 5-8, схем совпадения 9-12, элементо1в задержи; 13-16, ключей 17 и 18, счетчиков 19 и 20, стаб-ильного источн Ка 21 постоянного напряжения, цн фровых упраллясмых сопротивленпй наиряжен1 я 22 и 23, операционного уоил1 теля 24, коррект1 рую1цсго сумматора 25 и фазометра 26. состоящего из фор: гирозателей М1иульсов 27 и 28, совпадения 29 и 30, генератора 31, счетчика 32, нднкаторО В 33, 34 и 35 м блокирующего логического устройства 36.

Формпрсваппе импульса, характеризующего фазу сигнала, :ироисходит в окресгноети точки перехода с гналов через нулевой уровень по достижении Л1 спаду С 1гнала до уровня -порога срабатывания и форм -1рО|Ватсля имшульса. С 1гналы с болЕзШСЙ и меньшей амплитудами достигают уровня f/ф по углу (времени) неодинаичово, 1вследс11вие чего возникает иогрешнссть измерения фазы «б. Работа блока основана на форМ|Ир01ванип импульса, характеризуЕощего ф|азу в канале сигнала большей амплитуды в точке, соответствующей 6 0. Смещение формированпя указан-ното импульса происхадит с цтомощью настоянного напряжения Lo, величина которого образуется нз условия . УО и,„ где и -верхний предел практнчески линейного учаСтка синусопдальной си1гнала. Для коррекции амктлитудной {погрешности в каждом канале при нереходе сигиалов через УР0|ВПИ -Ь f/o и -и формируются вспомогательные временные интервалы /о и /о, где /о- пнтервал в канале сигнала большей амплитуды, а /о - в канале мепьщей амплитуды. Уровень корректирующего на пряжен ия 6i сзязаи с выбранным уро.знсм зависимостью и - (7 - - 1 - / При переходе сигнала с большей амплитудой через уровень фиксируется точка, соответствующая величине 6 0. Фор|М1Ирование кодов велич ин /о и to производится aiBTOHOMHo для каждого канала на |прин:ципе «импульсных биений или электроиного ноииуса. Способ получения кодов обоих величип апалогичен, поэтому рассмотрим кодированпе IQ. При измерен1ии на блок кор|рекцни поступают и-мпульсы генератора 31, частоты котарых близки к частоте исследуе.мых сигналов. При этом периодически ироисходят созшадения импульсо:В генератора с и.мпульсамп, фИксир;ующимн нЯЧало и конец интер1вала t. Между со1седн1им1И совпадениями импульсов генератора с импульсами начала to счетчиком 19 будет отсчитано /г, периодов Т сигнала и («1 + 1) периодов TI генератора. Откуда вытекает равепство «,7 (п, + 1) Г, Так как кодирование начала и конца величины пропсход|ит атнооительно общего начала отсчета, то искомая величина /о может быть определена из СоТедующего выраження: и + ihT («2 +1)Гь где «2 - ЧИСЛО нерйодов Т между соседннми совпадениями имиулысов генератора с ч1мпулысамо коица интер1вал:а. Из шыражоиия (3) и (4) получим to («1-Л2) (Т-Т,). Аиалогично для /6. (//,-fti) (,)(6j или , AW.J(7) /6 А ni,(8) где Г - Г| /4 const, «i - п Пу, и «2 «3 , Таким образом получи.м цифровые эквивалеиты /0 % и tf, ni, с помощью которых согласно Выражению (2) формируется LV Работа блока коррекции происходит следующ(им образом. На в.ходы «1 и «2 К-апалов блока подаются соОТветственно сигналы большей и меньшей ам :1литуд. Эти сигналы с ПОМощью сумматороз 1, 2 первого и 3, 4 второго каналов сул1мируются со стабильным уровнем постоянного напряжения бо источника 21. С номощью Схем совпадения 9, 10 и 11, 12 в соответствующих каналах фор.мпфуются временные интервалы to и /d, границы которых определяются моментами савпаденпя импульсо в генератора 31 фазометра с импульсами начала и конца этих интервалов, фиксируемых в перво.м канале форМПрователяМИ илииульсоз 5, 6 и во втором 7, 8 соот1ветс11венно. Через время, определяемое элементами задержки 13, 14 и 15, 16, открываются и закрываются ключи 17 и 18. В открытом состоянии они нроиускают имиулысы генератора 31 на счетчики 19 и 20, которые формуют коды «з и «J. Код «з иа цифровом управляемом сопротивлении 22 устанавливает величину сопроти;вления на входе операционного усилителя, а код пз - на управляемом сопротивлении 23 устанавливает величину сопротивления в цепи обратной овязп этого усилителя. Таки.м образом вырабатывается величина напряжения U. Па корректирующем сумматоре 25 суммируются напряжения сигнала большей амплитуды и бь Эта сумма иоступает на форМИрователь импульсоВ 27 фазометра 26, а сумма напряжений меньщего сигнала и бо иоступает на формирователь и-мггульсов 28 этого ф.азометра. Дальнейш:ий процесс измерения фазы з описании к иЗ|Вестно,му устройству. Обнуление счетчиков и цифровых сопротивлений проис|Ходит по сигналу, поступающему с фазометра инхронно с обпулением счетчика 32. Пред м е т изобретения Фазометр по азт. св. 310189, отличающийся тем, что, с целью автоматической коррекции погрешности за счет нера(венст;Ба амплитуд входных сигналов, он Снабжен двухканальным блоком коррекции ампЛИтудной погрещности, каждый канал которого выполнен с двумя одинаковыми цепочками ИЗ последовательно 1включенных сумматора на|Пряжен 1й,

формирователя импульсов, схемы сов-ладения и элемента задержки, выходы элсмеитоз задержки эт-их цеиочек иодключеиы к етартСТОТ1ИЫМ входам (ключа данного канала, вторые входы схем совиадения каждого канала объединены и соединены с выходом вспомогательного генератора фазометра, а через ключ - со счетчиком этого канала, кроме того первые входы сумматоров наиряжен-ий каждого канала объединены, а в первом канале к нИМ поДКлючеп вход корректирующего сумматора, вторые входы сумматоров на пряженнй подключены соответственно к разным полярностям стабильного источника постоянного тока, кроме того, выход счетчика первого канала подключен ко входу управления цифрового управляемого сопротивления цепи обратной связи операционного усилителя, а выход счетчика второго капала подключен ко входу управлеппя цифрового ушравляемого сопротивления, включенного между минусом стабильного источника постоянного тока и входом операционного усилителя, выход которого соединен со вторым входом корректирующего сумматора, выход этого сумматора и выход сумматора напряжений второго каиала, связанного с плюсом упомянутого источника, подключены соответственно ко входам фазометра, обнуляющая шипа которого соединена с обнуляющими входами счетчиков п цифровых сопротивлений блока коррекции амплитудной пог ещности.