Фазометр Советский патент 1982 года по МПК G01R25/00 

Изобретение относится к радиоизмерифельной технике и может быть использовано, для построения широкодиапазонных фазометров с промежуточным преобразованием фазы в интервалы времени.

По основному авт.св.№ 736019 известен фазометр,содержащий первый и второй усилители-ограничители,выходы которых подключены к блоку подавления шумов с коррекцией, соединенному первым и вторым выходами с преобразователем фаза-интервалы времени, третьим и четвертым выходами с индикаторным блоком, третий вход которого соединен с выходом преобразователя фазаинтервсшы времени t lИсключение ложных нулей здесь осуществляется блоком подавления шумов, а для компенсации погрешностей дискриминации нуль-переходов .в этом же блоке формируются импульсы коррекции (в связи с этим блок подавления шумов с коррекцией в дальнейшем правильно называть блоком подавления шумов и формирования интервалов коррекции) .

Данный фазометр обеспечивает высокую точность измерений в шумах. Однако полк.пючение блока подавления

шумов и формирования интервалов коррекции к выходу усилителя-ограничителя предопределяет принцип работы реализующих его устройств, основанный на анализе частотно-временных характеристик ограниченного сигнала.

При использовании этого устройства необходима подстройка его пара10метров при работе в широком диапазоне частот, что требует введения поддиапазонов и затрудняет автоматизацию измерения.

Цель изобретения - расширение

15 частотного диапазона фазометров. ,

Цель достигается тем, что в фазометре, содержащем первый и второй усилители-ограничители, блок подавления шумов и формирования ин20тервалой коррекции, подключенный первыми входами к выходам соответствующих усилителей-ограничителей, преобразователь фаза-интервалы времени и индикаторный блок, соединен25ные между собой и с выходами блока подавления шумов и форютрования интервалов коррекции, входы блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции подключены к

30 входам соответствующих усилителейограничителеп, а блок подавления luyMOB и формирования интервалов коррекции ныполнея в виде последовательного соединения первого и второго гистереэисных пороговых элементов, входы которых являются вторыгли входами блока подавления шутюв и формирования интервалов коррекции, и логр{ческих элементов, вторые входьл которых являются первыми входами бло.ка подавления шумов и формирования интервалов коррекции, а выходы гистереэисных пороговых элементов и логических элементов подключены соответственно к преобразователю фазы в интервалы времени и индикаторному блоку и являются выходами блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции.

На фиг.1 представлена блок-схема фазометра; на фиг,2 - блок-схема блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции; на фиг.З временные диаграм лл сигналов.

Фазометр содержит первый и второй усилители-ограничители 1 и 2, соединенный с ними блок 3 подавления шумов и формирования интервалов коррекции, преобразователь 4 фазаинтервалы времени и индикаторный блок 5, соединенные между собой и с блоком 3 подавления шумов и формирования интервалов коррекции, первое и второе гистерезисные пороговые элементы б и 7 с подключенными к ним первым и вторым логическими элементами 8 и 9, входы 10 и 11 фазометра, выходы 12 и 13 блока подавления тумов и формирования интервалов коррекции.

Фазометр работает следуюгдим образом.

Исследуемые сигналы со входов 10 и 11 фазометра поступают на усилители-ограничители 1 и 2 и блок 3 подавления шумов и формирования интервалов коррекции, т.е. на входы гистерезисных пороговых элементов 6 и 7. Выходные сигналы этих элементов показаны на фиг.З. Помехоустойчивость блока 3 подавления шумов (гистерезисных пороговых элементов 6 и 7) определяется значением соотношения сигнал - шум и величиной гистерезиса.

Выбрав величину гистерезиса д Up в 6-7 раз превышающей среднеквадратическое значение шума бщ , можно практи чески полностью исключить ложны ср абатывания гистерезиснык пороговых элементов 6 и 7 от воздействия широкополосных шумов. Заданная помехоустойчивость гистерезисных пороговых элементов 6 и 7 при неизменном значении гистерезиса сохраняется в широком диапазоне частот.

Следовательно, подключение блока 3 подавления шумов и формирования интервалов коррекции ко входам усилителей-ограничителей 1 и 2 и использование информации об амплитудных соотношениях сигнала и шума (а не частотно-временных характеристик усиленной и ограниченной смеси сигнала и шума), позволяет исключить зависимость параметров блока от частоты сигнала и расширить частотный диапазон фазометра в область низких и инфранизки.х частот без каких-либо комг таций и переключения.

5 В то же время, непосредственное использование гистерезисных пороговых элементов б и 7 для подавления шумов ограничивается наличием больших погрешностей дискри линации

0 нуль-переходов, связанных как с влиянием шумов за счет смещения момента первого пересечения нулевого уровня, так и за счет гистерезиса - различия уровней срабатыва5 НИН и отпускания, которое сказывается при больших уровнях сигналов.

Используя выходные сигналы усилителей-ограничителей 1 и 2 можно скомпенсировать указанные погрешQ ности путем форг 1ирован 1я интервалов коррекции с помощью логических элементов 8 и 9. В однополупери)одных фазометрах логические элементы 8 и 9 реализуются, как логические элементы ИЛИ, в двухполупериодных - как ИС1СПЮЧ/1Ю;ДЕЕ ИЛИ.

Собственно коррекция погрешности дискриминации нуль-переходов осуществляется в индикаторном блоке 5 и может Выполняться либо в аналоговой части блока путем логической обработки фазовых интервалов и интервалов коррекции, либо в цифровой части блока (для цифровых фазометров) после квантования фазовых интервалов и интервалов коррекции.

Таким образом, введение новых элементов и связей позволяет расширить частотный диапазон широкодиапазонных фазометров без снижения их точности и усложнения аппаратуры. Фазометр может перекрывать диапазон частот от сотых долей герц до единиц мегагерц.

Формула изобретения

Фазометр по авт.св. W 736019, отличающийся тем, что,

60 с целью расширения частотного диапазона, вторые входы блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции подключены к входам соответствующих усилителей-ограничителей,

65 а блок подавления шумов и Формирования интервалов коррекции выполнен в виде по.следовательного соединения первого и второго гистереэисных пороговых элементов, входы которых являются вторыми входами блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции, и логических элементов, вторые входы которых являются первыми входами блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции, а выходы гистерезисиых пороговых элементов и логических элементов подключены соответственно к преобразователю фазы в интервал времени и индикaтopнo ly блоку и являются выходами блока подавления шумов и формирования интервалов коррекции.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 736019, G 01 R 25/00, 17.10.77,