Цифровой фазометр Советский патент 1977 года по МПК G01R25/00 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР триггера подключен к входу Запись регистра памяти, выходы которого подключены к соответствующим входам блока сравнения кодов, другие входы которого, объединенные с управляющими входами регистра памяти, подключены к кодовым выходам счетчика, вход Пуск триггера подключен к выходу времяаадающего делителя, а второй вход, триггера подключен к выходу блока сравнения кодов. Упрощенная схема предлагаемого фаэо метра приведена на чертеже. Фазометр.содеряшт генератор счетных имаупьсов 1, времязадающий делитель 2, эпектронный кпюч 3, регистрирующий сче-гчик 4, а также два идентичных измерительных канала 5 и 6, каждый из которых включает в себг формирующее устройство 7, счетчик 8, блок сравнения кодов Qg триггер Ю, регистр пам5гги 11. Формирующие устройства 7 фазометра, выполняемые чаще всего в виде усилителей ограничителей, преобразуют входные сину сандальные сигнапы в поспедоватепьносгь прямоугольных импупьсов, фронты которыхпривязаны к моментам перехода исследуемых сигналов, через нулевой уровень, Внеш кие широкополосные шумы, а также внутренние шумы., самого фазонэмеритепя вызывают появлений в сформированном сигнале в обпасти нижних частот ложных нупь-переходов, приводящих к грубым ошибкам измерений и потере известными фазометрами работоспособности. Сформированные устройства 7 сигналы поступают на вход Сброс счетчика 8. На его счетный вход поступают короткие импу сы вью ОКОЙ частоты следования с выхода генератора 1, При воздействии первого пол жктельного выброса, открывающего счетчик он зарегЕстрирует некоторое .количество счетных импульсов, пропорциональное длительности выброса; Соответствующее числс записывается в регистр памяти 11, Зашюь в регистр li управляется потенциальным выходом триггера 10, который в исходном положении находится в состоянии 1. ЧЕС ло двоичных разрядов регистра памяти выбирается на единицу меньшим, чем у счетчика, и запись чисел в регистр происходит соответственно с уменьшенным вдвое весом Задним фронтом положительного выброса триггер 1О устанавлкваетсй в положение О, счетчик 8 также сбрасывается в нуль Во время действия следующег-о выброса счетчик 8 вновь заполняется счетными импульсами и происходит сравнение кодов счетчика 8 и регистра 11 в блоке сравнения кодпв 9. При совпадении кодов на выходе блока 9 появится короткий импульс, оторый установит триггер 1О в состо5иие и откроет запись в регистр 11. В момент окончания выброса в регистре 11 удет записано чнсло, соответствующее половине длительности этого выброса. Этот процесс продолжается до тех пор, пока в регистр не будет записано число, равное половине длительности интервала времени между последним полржительным нуль-переходом t.f;(B области положительных нульпереходов чистого сигнала) и первым отрицательным нуль-переходом tj (в области отрицательных нуль-переходов чистого cai нала). Во время действия следующей положительной полуволны сигнала это число сра&нивается с текущим кодом счетчика 8 и в момент времени t , соответствующий половине длительности интервала 2 i на выходе блока 9 формируется короткий импульс. При этом открывается триггер 10 и в регистр 11 записывается число, пропорциональное половине длительности интервала 2 - tj в текущем периоде. Таким образом, момент привязки к середине интервала tj - tj в каждом периоде сигнала формируется на основе измеренного значения этого интервала в предыдущем периоде. Фазометр автоматически входит в установившийся режим начиная со второго после пуска периода сигнала. Регистрируемый момент времени, соответствующий полов1гае интервала между последним положительным и первым отрицательным нуль-переходами, совпадает с положением максимума исследуемого сигнала. И iv. пульсы привязки к моментам -перехода исследуемых сигналов через максимальные значения с выходов блоков сравнения кодов 9 каналов 5 и 6 управляют ключом 3, открывающим вход регистрирующего счетчика 4 на время, пропорциональное измеряемому фазовому сдвигу. Этому соответствует определенное количество счетных импульсов, проходящих через ключ 3 на вход счетчика 4 Время измерения при использовании операции усреднения задается делителем 2. Путем выбора известных соотношений между временем измерения и частотой эталонного генератора обеспечивается отсчет результатов измерения непосредственно в градусах фазы. Предельная помехоустойчивость данного фазометра определяется значениями отношения СЕГнал-шум, при которых длительность интервала z i превышает максимальную длительность выброса в 2 раза. Схема может работать в широком диапазоне частот без каких-либо коммутаций.