Цифровой фазометр Советский патент 1979 года по МПК G01R25/08 

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР рого счетчика и. другим входом триггера управления, а также с выходом шестого ключа, четвертый счетчик свя зан с выходом седьмого ключа, один из входов которого - общий с входом шестого ключа, введены блок сравнения кодов, два триггера, блок переза писи, вычитающий счетчик и делители на четыре и на девять.Выход последне го подсоединен ко входу вычитающего счетчика,который по другому входу че рез блок перезаписи связан с выходом второго счетчика, а по выходу ,- с об щим входом шестого и седьмого ключей и блока перезаписи, входами первого триггера и пятого ключа, делитель на четыре по входу подсоединен к выходу третьего ключа, а по выходу - к входу делителя на девять, который по другому входу через четвертый ключ связан с выходом первого триггера, подсоединенного вторым своим выходом ко входу третьего ключа. Блок переза писи по второму входу соединен с бло ком управления,при этом блок сравне ния кодов по двум своим входам связа с первым и вторым счетчиками, а по выходу - с входом второго триггера, соединенного одним выходом с входом шестого ключа, а другим - с входом седьмого ключа. На чертеже приведена структурная схема цифрового фазометра. Он.сортоит из ключей 1-7, счетчиков 8-11,, формирователя 12, блока управления 13, блока 14 сравнения ко дов, триггеров 15,16 блока 17 распределения, генератора 18 импульсов, блока 19 перезаписи делителя 20 на четыре, делителя 21 на девять, вычит ющего счетчика 22, триггера управления 23. В исходном состоянии ключ 5 закры сигналом с выхода нуля счетчика 22 и сигналом с выхода триггера 23, ключ 7 открыт, а ключ б закрыт. Распределитель 17 подготовлен к прохождению импульсов с выхода блока 14 на вход старшей декады счетчика 10. Все счет чики сброшены в состояние нуля. Дели тель 20 устанавливается в состояние трех. Мгновенные значения сдвига Фаз оп ределяются по промежутку времени меж моментами прохождения синусоид или фронтов импульсов через нулевое значение в пределах одного периода. Блок управления 13 открывает ключ 1 на время, равное длительности периода входных импульсов. За это время в счетчик 8 поступает n-j- - импульсов (где TO- частота следования импульсов генератора 18). Ключ 2 откры вается на время, равное , разности времен прохождения сравниваемых сигналов через нулевтэег значение. При этом в счетчик 9 записывается число ti ч т. импульсов Импульсом с блока управления 13 код Dqi переписывается через блок 19в счетчик 22, а триггер 23 опрокидывается в единичное состояние. Если Пц) Of то ключ 5 открывается, а импульсы с выхода генератора 18 поступают на вход счетчика 9 и через ключ 3 на вход делителя 20. За счет последовательного соединения делителей 20и 21 осуществляется выработка коэффициента 36, но так как в делитель 20 в исходном состоянии записано число 3 общий коэффициент деления 35 При обнулении счетчика 22 на вход счетчика 9 поступает 35 Пч импульсов. До этого в счетчике 9 было записано число Hif теперь имеем в нем число Пц,. Если Hif , перепад с выхода счетчика 22 опрокидывает триггер 16 в единичное состояние, что приводит к закрытию ключа 3 и к открытию ключа 4. Этот же импульс поступает на вход блока 19 и переписывает в счетчик 22 код числа 36 Пц) и записывает в счетчик 11 через ключ 7 . Начинается второй такт , работы фазометра. Импульсы с выхода ключа 5 поступают на вход счетчика 9 и через ключ 4 - на вход делителя 21. Перепад на выходе нуля счетчика 22 возникает с поступлением на вход счетчика 9 9x36 Hip импульсов. К этому моменту в счетчике 9 будет зафиксирован код 9х36.1ц|+36хПц1 360Пц1 . Этот же перепад переписывает в счетчик 22 код числа ЗбО.Иц, а в счетчик 11 - второй импульс. Пусть 3600 Пц, .Пу 360Пц,. Тогда с умножением числа ЗбОИц на девять на выходе блока 14получаем первый импульс, когда код в счетчике 9 будет равен коду П в счетчике 11. Этот импульс проходит через распределитель 1.7 на вход старшей декады счетчика 8, а также опрокидывает триггер 15 в состояние , открывая ключ 6 и закрывая ключ 7. С окончанием умножения 360x9Р}ц на выходе блока 14 получаем число импульсов, равное дбооПц, ,и которое записывается в --1. I пт тг старшую декаду счетчика 10. Перепад на выходе нуля счетчика 22 переписывает в счетчик. 22 код остатка 11(в - К,, ц, а также записывает импульс через ключ 6 в распределитель 17, подготавливая при этом прохождение импульсов с выхода блока 14 на вход следукнцей младшей декады счетчика 10. Если , начинается прсадесс вычисления дх9, что заносится в счетчик 9. На выходе блока 14 получаем число импульсов К„ рое заносится в млaдшyкJ декаду счетчика 10 результата. 56535 .Аналогично осу1дествляется вычисление остальных разрядов в счетчике 10 результата, С окончанием вычисления перепад на выходе распределителя 17 возвращает триггер 23 в исходное состояние. При этом закрывается ключ 5. Динамический диапазон устройства расширяется за счет исключения делителя частоты на входе счетчика числа, которое пропорционально длительности периода, а также за счет того, что получение кода фазы осуществляется последо-ю вательно во времени, начиная со старшего разряда. За счет такого построения значительно расширяются возможности измерения малых фазовых сдвигов. Формула изобретения Цифровой фазометр, содержащий формирователь, соединенный через блок управления с первым и вторым ключами и триггером управления, четыре счетчика, первый из которых по входу связан с выходом первого ключа,, второй - с выходом второго ключа, входами третьего и четвертого ключей и выходом пятого ключа, который по двум своим входам соединен с триггером управления, генератором импульсов и вторыми входами первого и второго ключей, третий счетчик через блок распределения соединен со входом второго счетчика и дру гим входом триггера управления, а также с выходом шестого ключа,четвертый счетчик связан с выходом седьмого клю59 ча,один из входов которого - общий с входом шестого ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона и повышения быстродействия, он снабжен блоком сравнения кодов, двумя триггерами, блоком перезаписи, вычитающим счетчиком и делителями на четыре и на девять, при этом выход последнего подсоединен ко входу вычитающего счетчика, который по другому входу через блок.перезаписи связан с выходом второго счетчика, а по выходу - с общим входом шестого и. седьмого ключей и блока перезаписи, входами первого триггера и пятого ключа, делитель на четыре по входу подсоединен к выходу третьего ключа, а по выходу - ко входу делителя на девять, который по другому входу через четвертый ключ, связан с выходом первого триггера,, подсоединенного вторым своим выходом ко входу третьего ключа, блок перезаписи по второму входу соединен с блоком управления, при этом блок сравнения кодов по двум своим входам связан с первым и вторым счетчиками. а по., выходу - с входом второго триггера, соединенного одним выходом с входом шестого ключа, а другим - с входом седьмого, ключа. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1. йвторское свидетельство СССР 306425, кл. , G 01 R 25/02, 1969, 2, Авторское свидетельство СССР 296053, кл, G 01 R 25/00, 1970,