Фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/00 

(54) ФАЗОМЕТР

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и преднаэначенс для измерения фазовых сдвигов между двумя когерентными сигналами с изменяющимися амплитудами и частотой.

Известен фазометр с cyN-iMnpyrameft схемой, содержащий усилители-ограничители и суммирующий кайкад l.

Недостатком такого фазометра являёФся снижение точности измерения при наличии во входных сигналах нелийейньгх искажений и помех, свойственно фазометрам, измеряющим разность фаз по моментам нерехода исследуемых напряжений через нулевые значения. Недостатками фазометра, иснользующего вычитаю1ауто схему, со стабилизацией амплитуд ,вход1П51х сигналов при помощи термор зисторов является ограничение скорости изменения амплитуд входных сигналов, обусловленное инерционностью терморезисторов.

Известен двухканалыа.1й фазометр с автоматической стабилизацией амплитуд входных напряжений, уменьшающей амплитудно-фазовые погрешности.

В таком фазометре, содержащем входные аттенюаторы, высокочастотные усилители, смесители, перестраиваемый по частоте гетеродин, усилители промежуточной частоты, регулируемые фазовращатели, фазовый индикатор, автоматические, переключатели, источник переменного напряжения, амплитудные детекторы, 1щзкочастотные усилители и реверсивные двигатели, стабилизация амплитуд входных сигналов происходит путем их срав. нения с амплитудой напряжения гетеродина и автоматической регулировкой входньис аттенюаторов 2.

Недостатком этого фазометра является его Сложность и необходимость высокой степени стабилизации напряжения гетеродина.

0

Целью изобретения является упрощение схемной реализаш и.

Для достижения поставленной цели в фазометр, содержащий управляемые аттенюаторы, входами подключенные к

источникам входных сигналов и амплитудные детекторы, введены формирователи суммы и разности входных сигнале®, дифференциальный, усилитель, детекторы суммарного и разностноТо сигналов, инвертор и решающее устройство, причем выход первого аттенюатора соединен с первыми входами формирователей суммы и разности колебаний, выход второго аттенюатора соединен со вторыми входами формирователей суммь и разности колебаний, выходы которых через последовательно соединенные с детекторы суммарного и разностного сигналов соединены со входами решаю щего устройства, выход которого является выходом устройства, выходы амплитудных, детектороо подключены цо входа дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющек у входу первого управляемого аттенюатора и через инвертор - к управляющему входу второго управляемого аттенюатор.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, содержащая упраЬййемые аттенюаторы 1,2 амплитудные детекторы 3, 4, дифферёнцй ьный усилитель 5, инвертор 6, формирователь суммы колебаний 7, формйр6в;атеДЬ разности колебаний 8, детектор суммарного сигнала 9, детектор разнЪстабг .- сигнала 1.0 и решающее устройство 11, выход которого является выходом фазометра.

Входнь1е сигвалы с амПййтудами U и Ug с выходов аттенюаторов 1,2 выпрямляются детекторами 3,4 coo-teetcfaemro и поступают на входь дифференциального усилителя 5, на вьхходё которого образуется напряжение, пропорциональное разности амплйтуд иых значений входных сигналов. Напряжение, полученное на выходе .усилителя 5, поступает йа управляющий вход аттеню-атора 1, и пройдя через инвертор 6 науправляющий вход аттенюатора 2. При этом коэффициенты передачи аттенюаторов 1,2 изменяются таким обраэйм,ЧТо выйрлнйетСя условие

U,K, U,K.U,:

где , амйлитуда

напряжения на выходе аттенюаторов 1,2; , К KQ- К (Ui- иг) -коэффициентпередачи аттенюатора 1;

К KO+ К (Ц,- Uz) - коэффициент передачи аттенюатора 2;

KQ- коэффициен передачи аттенюаторов при ;

К - коэффициент

чувствительности аттенюатора, зависяший от коэффициента угчления дифференциального усилителя Kj , от К и от входного напряжения.

Одновременно с выходов аттенюаторов 1,2 сигналы поступают на входы формирователей суммы и разности входных сигналов 7,8.

В установившемся режиме, на выходе формирователя суммы 7 образуется напряжение

а на выходе формирователи разности 8 напряжение

U.(i)k.,(tjUt- -4)(uut-4) -2Usin4-sinu;t,

где Ч -.от носйтельный сдвиг фаз между сигналами,

Ш - круговая частота. При равенстве единице коэффициентов передачи детекторов 9 и 10 на их выходах образуются напряжения соответственно - U 2Ucos4(J.- 2Uiin - . : В результате деления в устройстве 1.1 нашего ййходе образуется напряже : выУ: :

где К 3 - коэффициент передачи устройства 11;

Таким, образом, как и в известном устройстве,вь1ходное напряжение фазометра не зависит от амплитуд входных сигналов. В то же время, использование введенных вновь уёлов позволяет У 1еньшить общее количество функционалышх узлов и упростить устройство

Ф О р Ki у, л а изо б р е .т е н и я

Фазометр, содержащий управляемые аттенюаторы,; входами подключенные к источникам входных сигналов и амплиту/шые детекторы, с&единенные по входам с выходами управляемь1х аттейюаторов,; отличающийся тем, что, с целью упрощения его схемной реализации, в него введены формирователи суммы и разностивходнь1х сигналов, дифференциальный усилитель, детекторы

суммарного и разностного сигналов, инвертор и решающее устройство, причем выход первого аттенюатора соединен с первыми входами формирователей суммы и разности колебаний, выход второго аттенюатора соединен с вторыми входами формирователей суммы и разности колебаний, выходы которых через последовательно соединенные с ними детекторы суммарного и разностного сигналов соединены со входами решающего устройства, выход которого является выходом устройства, выходы амплитудных детекторов подключены ко входам дифференциального усилителя, выход которого подключен к управляющему входу первого управляемого аттенюатора и через инвертор - к управляюшему входу второго управляемого аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

изд. Сов. радио , 19 7S, с. 89.