Преобразователь сдвига фаз в цифровой код Советский патент 1980 года по МПК G01R25/08 H03K13/20 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ В ЦИФРОВОЙ КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительно техники и может быть использовано в автоматизированных информационных и управляющих системах с цифровыми вычислительными машинами для преобразования сдвига фаз двух напряжений в цифровой код. Известен преобразователь угол-код. с промежуточным преобразованием угопфаза, содержащий фазовращатель и усилитель мощности, выходы которого через соответствующие нуль-органы соединены с триггером, выход которого через элемент совпадения подключен к одному из входов счетчика, и генератор, выход которого через последовательно соединенные делитель частоты и преобразователь формы напряжения соединен с усилителем мощности i. Недостатком такого преобразователя является необходимость применения сложньгх. и громоздких схем делителя часто ты и формирования синусоидального напря жения питания фазовращателя с низким содержанием высщих гармоник из послеовательности прямоугольных импульсов. Известен также преобразователь с;шига фаз в цифровой код, содержащий фазовращатель, вход и выход которого через нуль-органы соединены с входами триггера управления, выход которого через . схему совпадения подключен к входу счетчика, и генератор, выход которого подключен ко второму входу схемы совпадения L2J. Недостатком известного устройства является наличие динамической погрешности считываемой информации, которая может превышать единицу дискретности преобразователя. Цепью изобретения является повышк- ние точности преобразования сдвига фаз и Еифровой код за счет уменьшения порешности, вызванной несинхронностью астоты счетных И1лпульсов и частоты апитки фазовращателей. Поставленная цепь достигабтея ten, что в устройство, содержащее два Нульоргана, соединенные с источником опорного сигнала, один непосредственно, а другой через фазовращатель, триггер управления, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, а кулевой вход - к выходу второго нульоргана, счетчик импульсов, вход которого через первый элемент И соединен с генератором импульсов, ввеДенй элемен ты НЕ, И, допал1щтельный триггер, бло управления и элемент ИЛИ, первьй вход которого соединен с выходом первого нуль-органа, второй вход с выходом первого элемента И, а выход - с единичным входом триггера управления, при этом первый вход второго элемента И и через элемент НЕ соединен с выходом генератора, второй вход - с выходом триггера управления, а выход - с единич ным входом дополнительного триггера, нулевой вход которого подключен к выходу блока управления, а его выход со вторым входом первого элемента. Анализ ошибок показал, что наибольшая ошибка преобразования, вызванная несинхронностыо частоты занитки фазовращателя и счётнЫхйНпулйсоВ, возникает при срабатывании нуль-органа опорного сигнапа первый нуль-орган в мойент времени, когда на выходе генерато ра присутствует полоясительгозгй импульс На чертеже приведена функциональная схема устройства, Преобразователь сдвига фазы в цифро вой код содержит фазовращатель l,ilyir b органы 2 и 3, триггер . 4 управления, элемент ИЛИ 5, Генератор 6 импульсов, элементы И 7 и 8, счетчик 9, дополнительный триггер 10, элемент НЕ 11, блок управления 12. У стройство работает следующим обра зом. В исходном состоянии триггеры 4 и 10 находятся в нулевом состоянии и удерживают в заскрытом состОянии элементы 7 и 8. , Входной сигнал в виде двух сдвинутых по фазе напряжений подается на входы нульг-органов 2 и 3, которые выр бйШйЮт импульсы при переходе сигнал через куль от положительной пШУВШйы к отрицатепьной. Импульсы с нуль-органа 2 через элемент 5 и с нуль-органа 3 непосредственно поступают на входы триггера 4 управЛёния, на единич11бм выходе которого образуется перепад на24 4 пряжения с длительностью, пропорциональной измеряемому сдвигу фаз. Высокий уровень единичного выхода триггера 4 подается на первые входы первого 7 и второго 8 элементов И. При этом элемент 7 остается закрытым низким уровнем с единичного выхода триггера 10 и импульсы на вход счетчика 9 не поступают. Дальнейшая работа устройства зависит от уровня потенциала на выходе генератора 6 в момент срабатывания нульоргана 2. Если в момент срабатьшания куль-органа 2 на выходе генератора 6 импульс отсутствует соответственно на выходе элемента 11 высокий потен- ч циад, то срабатывает элемент 8,- переводя дополйительный триггер 1О в единичное состояние. Таким образом, на выходах элемента 7 присутствуют два положительных потенциала с вьгходов триггеров 4 и 10, и первый же .положительный импульс, пОявивщийся на выходе генератора 6, будет пропущен на вход счетчика импульсов 9, Если в момент срабатывания нуЛ1а-органа 2 на вькоде генератора 6 присутствует положительный импульс, то элемент 8 закрыт низким уровнем, поступающим с выхода элемента 11, Триггер 10 в единичное состояние не опрокидывается, элемент 7 закрыт, и данный импульс на вход счетчика не проходит. После того, как заканчивается импульс на выходе генератора. 6, на выходе элемента 11 появляется вьюокий уровень, срабатьшает элемент 8, устанавливая в единичное состояние триггер 10. Элемент 7 открывается, и следующий положительный импульс, появляющийся на вьрсоде генератора 6, проходит через элемент 7 на вход счетчика 9, В момент срабатывания нульоргана 3, свидетельствующего об окончании измеряемого сдвига фаз, триггер 4 управления устанавливается в нулевое состояние и запрещает .прохождение им- , пульсов ка вход счетчика 9. Если в мо мент срабатывания нуль-органа 3 на выходе генератора 6, а следовательно и на выходе элемента 7, присутствует положительньй импуЛьс, то этот импульс, прокодя через элемент 5 на единичный вход триггера 4, будет удерживать триггер в единичном состоянии до окончания импульса. После окончания импульса триггер 4 установится в нулевое состояние..