Квадратурный детектор равновесия Советский патент 1980 года по МПК G01R17/00 

(54) КВАДРАТУБНЫЙ ДЕТЕКТОР РАВНОВЕСИЯ

Изобретение относится к электроизмерительной техники и может использоваться в приборах допускового контРО.ЛЯ параметров комплексного сопротив ления, мостах и компенсаторах переменного тока. Известен квадратурный детектор рав новесия, содержащий согласующие блоки, усилители-ограничители, элемент И, элемент ЗАПРЕТ и интегратор l Недостатком известного квадратурного детектора равновесия является его низкое быстродействие. Кроме того, в результате отсутствия синхронизации начала измерения возможно появление неоднозначной информации . .о фазовом сдвиге между гармоническими сигналами. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является квецфатурный детектор равновесия, . содержащий согласующие блоки, усилители-ограничители, элемент И , элемент Запрет, интегратор, входы.кото рого соединены соответственно с выходами элементов Ни Запрет, и блок управления, состоящий из э.пёмента НЕ, элемента Запрет, элемента И, формирователей импульсов и HS-триггера 23 Недостаток этого квадратурного де -тектора равновесия также заключается в йизком быстродействии. Целью изобретения является повышение быстродействия. Это достигается тем, что в квадратурный детектор равновесия, содержащий йервый и второй согласующие блоки, входы которых соединены соответственно с первым и вторым входами квадратурного детектора равновесия, а выходы - соответственно с входами первого и второго усилителей-ограничителей, выход второго усилителя-ограничителя соединен с первым входом элемента И и инверсным входом элемента Запрет, прямой вход которого соединен с выходом первого усилителя-ограничителя, блок управления, введены элементы.НЕ, ИЛИ и элемент коммутации, причем выход первого усилителя-ограничителя через элемент ЕЕ соединен с вторьлм входом элемента И, выход которого соединен с йервым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента Запрет, а выход элемента ИЛИ соединен с сигнальным входом элемента коммутации, выход которого сов ffifl c вШ 6дШ кгад{ а:турногс) дётек/тораравнЬвёсия, а управляющий вход сбёдйнен с выходом блок а управления, первый и второй входы которого сое диНёмы с выходами соответственно первого и второго согласующих блоков, при этом блок управления содержит 5 первый и второй формирователи экстремуМов и элемент ИЛИ, входы формирователей экстремумов соединены соответСтвенно с первым и вторым входами :блок управления,а выходы которых сое- tO 7 йнены соответственно с первым и

вторим входами элемента-ИЛИ, выход . которого соединен с в.ыходом блока управления.:

На фиг. 1 представлена блок-схема . 5

прёдлаг.аёмого квадратурного, детекто ра равновесия; на фиг. 2 - блок-схема блока управления;- на фиг. 3, А,Б временные диаграммы, поясняющие работу квадратурного детектора равно- jn весия (диаграммы на фиг. 3, А соответствуют действительному фазовому сдвигу мёжду гЭрмоническими сигналами и и и,7С/2,а диаграммы фиг.З, Б соответствуют действительному фазов-ому сдвигу /2}. .. ..,,.,...,-..., 25

Квадратурный детектор равновесия содержит согласующие блоки 1,2, блок управления 3, усилители-ограничители 4,5,элемент НЕ 6, элемент Запрет 7, элемент И 8, элемент ИЛИ 9 30 и элемент коммутации 10, причем блок

управления 3 состоит из формирователей экстремумов 11, 12 и элемента ИЛИ 13..

Квадратурный детектор равновесия

работает следующим образом.

Гармонические сигналы .U2(Фиг.3, строка а), между которыми требуется уста нрвитЬ квадратуру , поступшот через согласующие блоки 1,2 на блока управления 3 и усилителей-ограничителей 4, 5 соответственно. Импульсы (фиг.З строка 6} t соответствующие, например, положительным полуволнам . .сигнала , с выхода усилителя-огра- 45 ничителя 4-/пОЯаются одйовремен но на прямой вход элемента- Запрет 7 и на

... - ; -rtTrAfc4-4-«y wn ;.--..л .--r-F ----..i..вход Элемента НЕ 6,

го-го инвертированный сигнал (фиг.З, строка г) поступает на один из вхо- 50 дов элемента . Импульсы (фиг.З, строка в) соответствующие пол6 йительным полуволнам сигнала и,, с вы-хода . усилителя-ограничителя 5 поджтбя одновременно на инверсный вход элемента Запрёт 7 и ца второй вход элемента И 8, с выходов которых сиг. налы (фиг.З, строки 5 и 6 соответственно) поступают на первый и второй входы элемента ИЛИ 9. Сигнал (фиг.З, строка ж) с выхода .элементг1 ИЛИ 9, . 60 имеющий; положительную поля|рность при появлении сигнала на одном из его вхс(цов и отрицательную -: при отсутствии сигналов на обоих входах, подается на сигнешьный вход элемента ком- 65

мутации 10. Сигналы (фиг.З, строка а) с первого и второго входов блока управления 3 поступают на входы формирователей экстремумов 11 и 12 соответственно, с выхода каждого из которых узкий импульс (фиг.З, строки 3, и) в моменты достижения соответствующими входными сигналами любого, (положительного или отрицательного) экстремума подается на первый и второй входы элемента ИЛИ 13. Импульсы (фиг.З, строка к) с выхода элемента ИЛИ 13 четырежды за период открываютэлемент коммутации 10, полярность й мпульсов (фиг.З, строка л) на выходе которого дает однозначную информацию о направлении отклонения действительного фазового сдвига между гармоническими сигналамии и U от квадратуры При этом достаточно определить полярность ближайшего от начала измерения импульса. .

Использование предлагаемого кващратурного детектора позволяет повысить быстродействие установления квадратуры между двумя гармоническими сигналами.

Формула изобретения

первым и вторым входами блока управления, а выходы которых соединены соответственно с и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом блока управления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

767659

G01 R 17/00, 1977.

фи.г.. 1

У

-L--

А

Фи.г..З

-f- t