Цифровой усредняющий фазометр Советский патент 1980 года по МПК G01R25/00 

триггеров соединены, ввеаен |ре,верс51вный счетчик, первый и второй входы которого соединены соответствейно с выходами второго и третьего вентилей, второй и третий входы четвертого вентиля соединены соответствен-но с четвертым входом первого и первым входом третьего вентилей, а выход его подсоединен к второму входу второго триггера.

На ф.нг. 1 дана структур-ная схема предд ала ем о го цифрового усредняющего фазометра; на фиг. 2 - временная диаграмма, поясняющая (работу фазометра при поступлении нормальных и аномальных последовательностей входного и опорного сигналов.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 формирователи и.млульсов, блок 3 запуска измерений, первый 4 и второй 5 блоки задержки имиульсов, блок 6 анализа совпадений, первый вентиль 7, первый триггер 8, второй 9, третий 10 и четвертый 11 вентили, пятый вентиль 12, триггер 13, щестой вентиль 14, информаниониьлй счетчик 15, реверсивный счетчик 16.

Устройство работает следующ.им обра3iO,M.

Входной сигнал, фаза которого из-меряётся относительно олорного сигнала известной частоты, и опорный сигнал поступают 1на входы формирователей импульсов 1 :и 2, где прео бразуются з импульсные последо в.атцльн ости. Выход формирователей подключен к блоку 3 запуска измерений, форМ ируюш,ий начало и окончание массива измерений на интервале наблюдения.

При совпадении импульсов на выходе блока 6 формируется .блаи1К Ирующий строб, запрещающий прохожде,ние задержанных на блоках 4 и 5 задержки нлшульсов через первый вентиль 7 яа RS-входы первого триггера 8. Одновременно в первом вентиле 7 формируется н.мпульс, воздействующий на триггер 8 но счетному входу, второй триггер 13 через четвертый вентиль 11 принудительно устанавливается в нулевое состояние. В случае отсутствия совпадения имиульсов задержан|Ные импульсы входного и опорного сигналов проходят через вентиль 7 и воздеЙ1СТ1вуют на триггер 8 по RS-входам соответственно. Триггер 8 управляет работой вентилей 9, 10, И и 14, на выходе с вентиля 14 на время «нулевого состояния триггера 13 формируется накет импульсов масштабной частоты, поступающих на вход нрямого счета информационного очетчика 15, что соответствует положительному отсчету мгновенной разности фаз. На выходе вентиля 1.1 выделяются импульсы опорного сигнала з случае нормальной последовательности чередующихся имнульсов входного и опорного сипналов, устанавливающие триггер 13 IB «нулевое состояние. На выходе вентиля 10 выделяются им:пульсы опорного сигнала при аномальной иоследовательнос-пи в случае, если между соседними импульсам1и входного сигнала поступают два импульса опорного сигнала. Вентиль 9 работает аналогично вентилю 10, на его выходе выделяется импульс входнойх 5 сигнала в том случае, если между соседними импульсами опорного сигнал.а пост -лают два имиульса входного сигнала. С выхода вентилей 9 и 10 импульсы поступают на входы пря1.мого и обратного счета реверсивного счетчика 16 числа переходов фазы через 2л и определяют добавление илн вычитание числа 2.тт из накапливаемого результата. Триггер 13 управляет работой вентиля 12, на другой вход которого посту15 нают импульсы маощтабной частоты. Выделенные на выходе вентиля 12 импульсы поступают на вход обратного счета информ-ационного счетч;ика 15 1И соответствуют отрицательному отсчету мгновенной разности

20 фаз. В счетчике 15 накаплизается сумма млковенных отсчетов (в пределах 2л) разности фаз за интервал 1:с1б:подеиия. Показание счетчика 16 в момент каждого :мгновенного отсчета сответствует целому члслу

25 периодов по 2л в интервале между импульсом опорного сигнала и соответствующим ему импульсом входного сиг-кала.

Интервалы времени, представленныедиаграммой на фиг. 2в, пропорциоЕИльлы

0 фазовому сдвигу каждого импульса входного сигнала относительно соответствующего ему импульса опорного сигнала на интервале наблюдения. Ма фиг. 2г поксзан блокирующий строб, запрещающий прохождение импульсов через вентиль 7 на RSвходы триггера 8, одновременно формируется импульс, поступающий на Т - вход триггера 8. Этим же стробом триггер 13 устанавливается в «нулевое состояние. Диаграмма 2д иллюстрирует работу триггера 8, на диаграммах 2е,з показаны fпyльcы на выходах вентилей 9 и 10, поступающие на входы нрямого и обратного счета реверсивного счетчика 16 числа переходов фазы

5 через 2л, на диагр:амме 2ж показаны импульсы на выходе вентиля 11. На диаграммах 2и,л показаны счетные импульсы прямого и обратного счета информационного счетчика 15, диаграмма 2к иллюстрирует

работу триггера 13.

Предлагаемый фазометр отличается от известных тем, что позволяет повысить точность из:мерения средней величины разности фаз путем сглаживания щумовых флюктуаций фазы для сигналов, имеющих взаимную частотную расстройку, например допплеровское смещение частоты, так как величина интервала наблюдения, а следовательно и число единичных отсчетов фазы, используемых для получения средней величины, не ограничивается превыщбнием единичных отсчетов фазы величины 2. Это качество значительно рающиряет функциональные возможности фазомет1р:а при использовании

в допплеровсюих измерительных системах.

Формула (изобретения

Цифровой усредняющий фазометр, со, держащий первый и второй формирователи :иМПульсов, (выходы которых соединены со- ответственно с пер.вы1М и вторым вхоД|а,ми блока запуска измерений, выход которого присоединен к первому входу блока аиализа совпадения и через первый блок задания импульсов к первым входам первого и второго вентилей, второй блок задания импульсов, вход которого соединен с выходом второго фор|МирО вателя и вторым входом блока айал1иза совпадения, а выход его соединен с вторым входом первого и первым входом третьего вентиля, третий вход первого вентил1Я соединен с первым1и входами пятого и щестого вентилей, четвертый вход первого вентиля соединен с выходом блока анализа совпадения, первый триггер, входы когорого соединены с выходами первого вентиля, а первый выход его подсоединен к второлту входу второго и первому входу четвертого вентилей, второй выход первого триггера соединен с вторыми входaLM и третьего и шестого вентилей, второй

тр1иггер, первый вход которого соединен с выходом второго вентиля, а первый и второй выходы его соединены соответствевно с вторым входам пятого и третьим входом шестого вентилей, у которых соответственно третий и четвертый входы соединены, выходы пятого и шестого вентилей присоединены соответственно к первому и второму входам информадионйого счетчика, управляющие входы первого и второго триггеров соединены, о т л in ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точлости, он снабжен реверсивным счетчиком, первый и второй входы которого соединены соответствепно с выходами второго и третьего вентилей, второй и третий входы четвертого вентиля соединены соответственно с четвертым входом первого и первым входом третьего вентилей, ,а выход его подсоединен

к второму входу второго триггера.

Источник информации, пр|Инятый во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 3760270, кл. 324- 83 D, 1973.

JI-IL

J QП

f

f

JL

ж

и IllllllllllllllllUillllllililllllllllllllil l llii lll ll Iliiiliillllilil

/f .

g1

i

П D.

.J1

iT

Лl..

JI llllll|IIUl lllll n llii:l llliL