Калибратор фазовых сдвигов Советский патент 1980 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может быть использовано для точного воспроизведения фазовых сдвигов в широком диапазоне частот. Известен фазовый калибратор, содержащий фазозадающее устройство на основе триггерных пересчетных схем с генератором импульсов на их входе, устройство задания кода фазового сдвига и блоки формирования гармонического сигнала на выходе в опорном и задающем каналах соответственно ij Недостаток калибратора - невозмож ность его применения в диапазоне инфранизких частот {Hii4). Наиболее близким по технической сущности к предложенному является фазовый калибратор, содержащий пересчетные схемы с генератором импульсов на входе, датчик кода фазово го сдвига, выходы которого подключены к установочным входам пересчетного устройства задающего канала, выхо переполнения пересчетного устройства опорного канала - к схеме переноса кода задающего фазового сдвига, выходы разрядов пересчетных схем подключены ко входам блоков формирования выходного гармонического сигнала опорного и задающего каналов f2. Недостатком устройства является то, что процесс установления фазового сдвига занимает время, равное одному-двум периодам выходного сигнала, что на частоте 10 Гц соответствует 16-33 мин. Фазовый сдвиг подтверждается в каждом периоде выходного сигнала, а случайный сбой в работе пересчетного устройства опорного канала исключается в следугощем после сбоя периоде. Поскольку длительность периода выходного сигнала может быть значительной (от 1 с до 20 мин и более , то вероятность случайного сбоя вследствие помех и прочих факторов будет высокой, что приводит к неработоспособности устройства в указанном диапазоне. Цель изобретения - расширение частотного диапазона в область инфранизких частот. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержаицее генератор импульсов, соединенный с первым и вторым пересчетными элементами, для формирователя гармонического сигнала и блок записи кода, выход которого подключен ко второму

пересчетному элементу, введен, блок сравнения кодов, подсоединенный через введенный переключатель к входу Сброс первого пересчетного элемента и входу блока записи кода, выход которого соединен с первым входом вновь введенного многоразрядного сумматора, соединенного вторым своим входом с выходом первого пересчетного элемента и входом первого формирователя гармонического сигнала, при этом первый вход блока сравнения кодов объединен с выходом второго пересчетного элемента и входом второго формирователя гармонического сигнала а второй его вход подключен к выходу многоразрядного сумматора.

На чертеже представлена структурная схема калибратора фазовых сдвиго Он содержит генератор 1 импульсов пересчетные элементы 2 и 3, формирователи 4 и 5 гармонического сигнала, блок б записи кода, блок 7 сравнения кодов, многоразрядный сумматор 8 и переключатель 9.

Калибратор фазовых сдвигов работает следующим образом.

Импульсы тактовой частоты с выхода генератора 1 импульсов поступают на пересчетные элементы 2 и 3, по выходным последовательностям которых в формирователях 4 и 5 гармонического сигнала формируется гармоническое напряжение. При работе прибора в инфранизкочастотном диапазоне параллельный код, снимаемый с триггеров пересчетного элемента 3 и изменяющийся с каждым периодом импульсного сигнала генератора 1, суммируется в сумматоре 8 со статическим параллельным кодом, поступающим с выходом блока б записи кода.

Результирующий параллельный код с выходом сумматора 8 сравнивается в блоке 7 сравнения кодов с таким же кодом, снимаемым с триггеров пересчетного элемента 2.

В случае несовпадения кодов блок вырабатывает импульс, который через переключатель 9 (положение I) поступает на шину сброса пересчетного элемента 3 и устанавливает все триггеры на нуль. Одновременно по этому же импульсу происходит установка заданного кода фазового сдвига блоком 6 в пересчетном элементе 2,

Для правильной работы калибратора необходимо, чтобы число разрядов блока 7 сравнения кодов и сумматора 8 было равно числу разрядов пересчетных элементов 2 и 3.

Воспроизводимые фазовые сдвиги могут принимать значения

vf К-360/М,

где М - коэффициент деления пересчетных схем 2 и 3; К О, 1, 2, ...,М-1.

работе калибратора в диапазоне низких частот переключатель 9 переводится в положение П . Запись заданного кода фазового сдвига происходит по сигналу переполнения пеg ресчетного элемента 3 за один раз за период формируемого выходного сигна.па калибратора.

В предлагаемом устройстве время установления фазового сдвига и ИНЧ

диапазоне практически равно времени набора кода фазового сдвига. Кроме того, если в течение формирования выходного сигнала произойдет сбой в пересчетном элементе, то в следующем периоде тактовой частоты значение

Э заданного сдвига фаз восстановится благодаря наличию корректирующих узлов: блока сравнения кодов, многоразрядного сумматора и соответствующих связей. .

0 Таким образом, применение предлагаемого широкодиапазонного калибратора позволяет обеспечить надежное воспроизведение фазовых сдвигов в широком диапазоне частот (от 0,001 Гц

5 до 20 МГц), т.е. по сравнению с известными устройствами диапазон расширен в 1000 раз.

Формула изобретения

Калибратор фазовых сдвигов,, содержащий генератор импульсов, соединенный с первым и вторым пересчетными элементами, два формирователя гармонического сигнала и блок записи кода, выход которого подключен ко второму пересчетному элементу, о т л ичающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в

0 него введен блок сравнения кодов,

подсоединенный через введенный переключатель к входу Сброс первого пересчетного элемента и входу блока записи кода, выход которого соединен

е с первым входом вновь введенного многоразрядного сумматора, соединенного вторым своим входом с выходом первого пересчетного элемента и входом первого формирователя гармоничесg кого сигнала, при этом первый вход блока сравнения кодов объединен с выходом второго пересчетного элемента и входом второго формирователя гармоническогосигнала, а второй его вход подключен к выходу многоразрядного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР гi434332, кл. Q 01 R 25/04, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР №464864, кл. G 01 R 25/04, 1975.