Способ преобразования мгновенного значенияфАзОВОгО СдВигА B цифРОВОй КОд и уСТРОйСТВОдля ЕгО ОСущЕСТВлЕНия Советский патент 1981 года по МПК G01R25/00 

следовательности импульсов, выделяю совпадения опорного и исследуемого пульсов с импульсами соответствующи разночастотных последовательностей и используют последние для формироваЕ1ия временного интервала. , в устройство, осуществляющее спо соб преобразования мгновенного знач ния фазового сдвига в цифровой.,код. и содержащее последовательно соединеннЕде формирователь опорных импуль сов, первый ключ, первый триггер, второй ключ и второй триггер, после довательно соединенные элемент И, т тий триггер, третий ключ .и счетчик импульсов, формирователи образцовых импульсов и два генератора обра цовой частоты, соединенные с формир вателями образцовых импульсов, дополнительно введены две секционированные линии задержки и два блока . совпадений, причем выходы первого и второго ключей подсоединены к первым входам первого и второго бло совпадения соответственно, выход каждого из формирователей образцовы импульсов - ко второму входу соотве ствующего блока совпадений и ко вхо ду соответствующей секционированной линии задержки, выходы, которой соед нены с остальными входами блока сов падений, выходы блоков совпадений подсоединены ко входам элемента И, выход первого ключа соединен со вто рым входом Третьего триггера, в.торой выход первого триггера - со вто рым входом первого ключа, а выход второго триггера - со вторым входом второго ключа, третий вход которого соединен с формирователем исследуемых импульсов, а второй вход третье го ключа подсоединен к выходу форг-ли рователя опорных импульсов. Первый блок совпадений содержит п каналов совпадений и элемент ИЛИ, а второй блок совпадений m - каналов совпадений и элемент ИЛИ,при этом в пределах блока совпадений первые выходы всех каналов совпадений подсоединены к элементу ИЛИ, а эторые выходы и третьи входы всех каналов совпадений соединены в кольцо, причем объединенные первые входы всех каналов совпадений являются первым входом блока совпадений, вторые входы каналов совпадений являйотся 2 (ntO и 2 (т + 1 ) входами соответственно первого и второго блоков совпадений, а. выход элемента ИЛИ является выходом блока совпадений. Каждый канал совпадений содержит последовательно соединенные элемент И, триггер и элемент задерж ки, а также ключ, первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй его вход и первый вход эле мента И объединены, причем второй вход элемента И, первый вход элемента И, и второй вход триггера являются соответственно первым, вторым и третьим входами каналов совпадений, а выходы ключа и элемента задержки являются соответственно первым и вторым выходами каналов совпадений. На фиг. 1 приведена временная .диаграмма способа, на фиг. 2 - структурная электрическая схема устройства для его осуществления. Устройство содержит генераторы 1 и 2 образцовой частоты, формирователи 3-6 импульсов, секционированные линии 7 и .8 задержки с (п-1) и (т-1) выводами соответственно, блок 9 совпадений, состоящий из элемента ИЛИ 10 и каналов ll-1-ll-n совпадений, которые в свою очередь состоят из элементов И 12-1 т 12-п, ключей (13-1) (13-п) триггеров () т (14-п)и элементов (15-1) (15-п) задержки, блок 16 совпадений, состоящий из элемента ИЛИ 17 и каналов (18-1) т (l8-m) совпадений, ко.торые в свою очередь состоят из элементов и (19-1) г (19-т), ключей (20-1)г (20-т), триггеров (21-1) т (21-т) и элементов (22-1) (22-т) задержки, ключи 23-25, триггеры 26-28, элемент VI 29 и счетчик 30 импульсов. Преобразование фазового сдвига между входными сигналами в цифровой код производится следующим образом. В исходном состоянии ключ 23 открыт, а ключи 24, 25, (13-1) г (13-п) и (20-1) 7 (20-т) закрыты. Сигнал образцовой частоты f с выхода генератора 1 через формирователе -5, которым он преобразуется в последовательность образцовых импульсов длительностью г с периодом след1ования (фиг. 1а), поступает непосредственно на первый вход элемента И12-1, и на вход секционированной линии 7 задержки. С выходов последней последовательности образцовых импульсов, сд.винутые относительно друг друга на время ta задержки между выводами (фиг.1б), поступают на первые входы элементов И (12-2) т (12-п). Количество п каналов совпадений 11-1 f 11-п определяется выражен.ием я ёг1 где eht - округленное до большего целого значение отношения . Сигнал образцовой частоты f с выхода генератора 2 через формирователь 6, которым он преобразуется в последовательность образцовых импульсов длительностью f с периодом следования (фиг.1е) поступает непосредственно на первый вход элемента И19 и на вход секционированной линии 8 задержки.- С выходов пдследней последовательности образцовых импульсов, сдвинутые относительно друг друга на время, t задержки между выводами (фиг.1К), поступают на первые входы элементов И (19-2) (19-т). Количество m каналов совпадений 19-1 4- 19-т определяется выражеии« , , , 1 (.2-) где eni - округленное до большего целого значение отношения. Выполнение условий (1) и (2), :а также условий -t, if где обес печивают присутствие в любой момент времени на какой-то из выходов секционированной линии 7 задержки образцового импульса частоты fo и н каком-то из выходов секционированной линии 8 задержки образцового им пульса частоты fj. Назовем сигнал, поступающий на ф мирователь 3 - опорным сигналом, а сигнал, поступающий на формировател 4 - исследуемлм сигналом, С выхода формирователя 3 первый опорный импульс (фиг.1в) привязанный к переходу опорного сигнала через нуль, поступает на вход ключа 25 и через открытый ключ 23 - на первые входы триггеров 27 и 28 и вторые входы элементов И(12-1) т (12-п) каналов (11-1) т (11-п) совпадений соответственно. Триггеры 27 и 28 перебрасы ваются во второе устойчивое состояние, при этом закрывается ключ 23 и открываются ключи 24 и 25. Через последний на вход счетчика 30 импульсов начинают поступать опорные импульсы с выхода формирователя 3 (фиг.1д). В общем случае первый опорный импульс совпадает во времени с образцовыми импульсами на входе неско ких элементов И ряда (12-1) f (12-л (их количество определяется соотношением между Т и t -j). Выходной импульс элемента И 12 , в котором про изошло совпадение переднего фронта опорного импульса с образцовым импульсом канала 11 . совпадений, пер брасывает триггер тем самым открывая ключ 13-; . Через последний образцовая последовательность импул сов канала 11 (фиг.1и) начинает поступать на элемент ИЛИ 10 и далее на первый вход элемента И 29.При этом погрешность синхронизации (при вязки) этой образцовой последовательности импульсов (назовем ее пер вой образцовой последовательностью импульсов) с опорным импульсов не п вышает значения t. С выхода формирователя 4 первый исследуемый импульс (фиг.2), привязанный к переходу исследуемого сигн ла через нуль, через, открытый ключ 24 поступает на входтриггера 26 и вторые входы элементов И (19-П( 1 9 каналов (18-l)Xl8-m) соответственно. Триггер 26 перебрасывается во второе устойчивое состояние, закрывая при этом ключ 24. В этом случае также происходит совпадение во-времени исследуемого импульса с образцовыми импульсами на входе нескольких элементов И ряда (1 9-1 )т (1 9-ni) (их количество определяется соотношением междуСп э ) исходной импульс элемента И 19J , в котором произошло совпадение переднего фронта исследуемого импульса с образцовым импульсом канала совпадений перебрасывает триггер 21j, тем самым открывает ключ 20. . Через последний образцовая последовательность импульсов (фиг.1р) канала 18 (назовем ее второй образцовой последовательностью импульсов) начинает поступать на элемент ИЛИ 17 и далее на второй вход элемента И 29. При этом погрешность синхронизации (привязки) второй образцовой последовательности импульсов с исследуемым импульсом не превьлиает значения tj . К точности изготовления сек;ционированных линий 7 и 8 задержки не предъявляется жестких требований , так как они выполняют вспомогательную функцию вьвделения образцовых последовательностей импульсов, синхронизированных с опорным, и исследуемым импульсами. В случае, если на образцовые частоты не накладывается никаких условий, то можно использовать преобразователь мгновенного значения фазовых сдвигов в цифровой код. На фиг.З и 4 представлена блоксхема преобразователя. Это устройство содержит генераторы 1 и 2 образцовой частоты, формирователь 3-6 импульсов, секционированные линии 7 и 8 задержки, блоки 9 11 совпадений, электронный коммутатор 12, ключи , элементы И 17 и 18, триггеры 19 и 20, счетчики 21-24 импульсов. Основными узлами преобразователя являются три идентичных блока 9-11 совпадений, каждый из которых содержит элемент ИЛИ 25 и каналы 26 совпадений, причем блок 9 содержит п каналов совпадений (2б-1т2б-п), а блоки 10и 11-т каналов совпадений ( ;2б-т), при этом каждый канал совпадений состоит из элемента И 27, ключа 28, триггера 29 и элемента 30 задержки. Использование предлагаемого спо;соба позволяет повысить точность преобразования мгновенного значения фазового сдвига в цифровой код. Формула изобретения 1. Способ преобразования мгновенного значения фазового сдвига в

цифровой код путем квантования импульсами опорного сигнала временного интервала, начало которого определяется моментом поступления импульса опорного.сигнала, а ко- . нец - моментом совпадения во времени импульсов первой и второй образцовых импульсных последовательностей, о т л и ч,-а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения Згочности, задерживают во время две разночастотные образцовые последователности импульсов, выделяют совпадения опорного и исследуемого импульсов с импульсами соответствующих разночастотных последовательностей и используют последние для формирорания упомянутого временного интервала, .

2. Устройство для осуществления способа по П.1, содержащее последовтельно соединенные формирователь опорных импульсов, первый ключ, первый.триггер, второй ключ и второй триггер, последовательно соединенные элемент И, третий триггер, третий ключ и счетчик импульсов, фор дирователи образцовых импульсов ,и два генератора образцовой частоты, соединенные с формирователями образцовых импульсов, от л и ч.ающ ее с я тем, что в него допо 1нительно введены.две секционированные линии задержки и два блока совпадений, причем выходы первого и второг ключей подсоединены к первым входам первого и второго блока совпадений соответственно, выход каждого из формирователей образцовых импульсов - ко второму входу соответствующего блока совпадений и ко входу соответствующей .секционированной линии задержки, выходы которой соединены с остальными входами блока совпадений, выходы блоков совпадний подсоединены ко входам элемента И, выход первого ключа соединен со вторым входом третьего триггера, второй выход первого триггера со вторым входом первого ключа, а вы ход второго триггера - со вторым входом второго ключа, третий вход которого соединен с формирователем исследуемых импульсов, а второй вход третьего ключа подсоединен к выходу формирователя опорных импульсов.

3.Устройство по п.2, отличающееся тем, что первый блок совпадений содержит п каналов совпадений и элемент ИЛИ, а второй блок совпадений m - каналов совпадений и элемент ИЛИ, при этом в пределах каждого блока совпадений первые выходы всех каналов совпадений подсоединены к элементу ИЛИ, а вторые выходы и третьи входы всех каналов совпадений соединены в кольцо, причем объединенные первые входы всех каналов совпадений являются первым входом блока совпадений, вторые входы каналов совпадений являются 2-(пц-1)

и 2-r(m--1) входами соответственно первого и второго блоков совпадений, а выход элемента ИЛИ является выходом блока совпадений.

4.Устройство по п.З, отличающееся тем, что каждый канал с.овпадений содержит последовательно соединенные элемент И, триггер и элемент задержки, а также ключ первый вход которого соединен с выходом триггера, а второй его вход

и первый вход элемента И объединены, причем второй вход элемента И, .первый вход элемента И и второй вход |триггера являются соответственно |первым, вторым и третьим входами каналов совпадений, а выходы ключа и элемента задержки являются соответственно первым и вторым выходами каналов совпадений.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 381038, кл. G 01 R 25/00, 23.04.70

2.Авторское свидетельство СССР

№ 226028, кл. G 01 R 25/08,18.07.67.

Л

лп

л

13о.

п

л JOL 1пи п.

Н

«,

/.

да

:i

u

Зт

t

sTrU-J |

йг//

ЗГ1

н

г

ГГ1

///;