Устройство для определения сдвига фаз

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0 ОБРЕЕПЬСТВ тельство СС5/04, 1980,ельство по03 К 9 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСНОМУ СВИДЕТ 121) 3429995/18-21(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЕНИЯ СДВИГА ФАЗ, свертор, триггер, соединенный.личающееся тем, что, с цел заявкеЮ 4, 1980. ЛЯ ОП РЕДЕ- одержащее ин прямым и ин выми входами И, выходы коустройства, отью повышения точности:измерения при асимметрии полу- волн входных сигналов, оно снабжено третьим, четвертым и пятым элементамн И, .счетным триггером и элементом сложения по модулю два, входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, с первыми входами четвертого и пятого элементов И и с вход.1 ными клеммами устройства, а выход его сое-. : динен со счетным входбм счетного триггера" выход которого соединен с вторыми входамн первого, второго, четвертого и пятого элементов И, при этом выходы четвертого и пятого элементов И соединены. с входами триггера, а третьи входы первого и второго элементов И объединены и соединены через инвертор с выходом третьего элемента И,с е10501Изобретение относится к автоматике иизмерительной технике и может быть испольфзовано, например, в устройствах регулиро-вания фазы,Известно устройство для сравненйя фаз,содержащее два триггера, прямые выходыкоторых через инверторы, а инверсные череЗэлемент И, связаны с индикаторами, приэтом информационный вход каждого триггера соединен с входом устройства и черезформирователь - с входом синхронизации 10другого триггера, а входы установки упомянутых триггеров соединены с выходомэлемента И, входы которых подключены квыходам формирователей,В известном устройстве при несовпадении фаз входных импульсов срабатывает,5одни из триггеров, причем один фиксиру ет опережение фазы, а другой - отставание,Факт опережения, отставания или совпадения фаз, сравниваемых импульсов, фиксируется соответствующими индикаторами11)Недостатком этого устройства является,отсутствие у него способности определять величину фазового рассогласования, так какданное устройство фиксирует лишь наличие 25фазового рассогласования и его знак, .чтоограничивает функциональные возможностиустройства,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее З 0два инвертора, два триггера и два элементаИ, при этом входы инверторов соединеныс входными устройствами, вход установкипервого триггера - с входом второго инвертора, а вход сброса второго триггерас входом первого инвертора, вход сброса З 5второго триггера - с входом первого инвертора, вход сброса первого триггера - свыходом первого инвертора, вход установкивторого триггера - с выходом второго инвертора, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход первого триггера - с первым входом первого элементаИ, прямой выход второго триггера - с вторым выходом второго элемента И, а инверсный выход второго триггера - с вторым 5входом первого элемента И 12.Недостатком известного устройства является увеличение погрешности измерения приналичии асимметрии полуволн входных сигналов,Цель изобретения - . повышение точности50измерения при асимметрии пблуволн входных сигналов.Поставленная цель достигается тем, чтоустройство, содержащее инвертор, триггер,соединенный прямым и инверсивным вцходами с первыми входами первого и второгоэлементов И, выходы которых являются выходами устройства, дополнительно снабжено 1072третьим, четвертым и пятым элементамн И, счетным триггером и элементом сложения но модулю два, входы которого соединены соот ветственно с первым и вторым входами тре тьего элемента И, с первыми входами чет.вертого и пятого элементов И и с входными клеммами устройства, а выход его соединен со счетным входом счетного триггера, выход которого соединен с вторыми входами Оервого, второго, четвертого и пятого элементов И, при этом выходы четвертого и пятого элементов И соединены с входами тригге.ра, а третьи входы первого и второго эле.ментов И объединены и соединены через инвертор с выходом третьего элемента И.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие частный случай егоработы.Устройство содержит элементы И 1 5, инвертор 6, триггер 7, счетный триггер 8, элемент 9 сложения по модулю два.На фиг, 2 обозначены импульсы 10 и 11 на первом и втором входах устройства; импульсы 12 на выходе элемента 9 сложения по модулю два; импульсы 8-13 на выходе счетного триггера; импульсы 14 и 15. на выходах элементов И 3 и 4 соответственно: импульсы 16 на выходе элемента И 2; импульсы 6. 7 на выходе инвертора: импульсы 18 н 19 на первом и втором выходах триггера; импульсы 20 и 21 на первом и втором выходах устройства.В устройстве первый и второй его входы соединены соответственно с входами элемента И 2, элементов И. 3 и 4 и элемента 9 сложения по модулю два, выход которого подключен к входу счетного трипера 8, выход которого соединен с вторыми входами элементов И 1,3,4 н 5. Выходы элементов И 3 и 4 подключены к входам триггера, выходы которого соединены с потенциаль 1 ными входами элементов И 1 и 5, выходы которых являются выходами устройства, при этом первые входМ элементов И 1 и 5 объединены и связаны через инвертор 6 с выходом элемента И 2.Устройство работает следующим образом,Предположим, что импульс в первой последовательности опережает по фазе соответствующий импульс во второй послело.вательности и упомянутые импульсы по вре.меня не накладываются друг на друга фиг.2, позиции 10 и 11). В этом случае с элемента И 2 снимается низкий, а с инвертора 6 высокий потенциалы (фиг. 2, позиции 16 и 17). Элемент 9 сложения по модулк дваобъединит эти импульсы в одну магис 1 раль и выдает их на счетный триггер 8 (фиг. 2, позиция 12). Триггер 8 срабатывает по передним фронтам поступающих импульсов, в результате с него снимается импульс, длительность которого равна фазовому рассогласованию между входными импульса1050107ми. Импульсом с.триггера 8 открываются навремя его длительности элементы И 3, 4, 5и 1, так как импульс на первом входе опережает импульс на втором входе, то импульспервой последовате (ьности пройдет элемент И 3 и поступит на триггер 8, который. сработает и выдаст разрешающий потен.цнал на элемент И 1 и запрет на элементИ 5 (фиг. 2, поэциция 18 и 19), В результате импульс с триггера 8, длительность которого равна интервалу между, переднимифронтами входных импульсов, через эле-мент И 1 поступит на первый выход уст.ройства (фиг. 2, позиция 20).При опережении по фазе импульсом вто.рой последовательности соответствующегоимпульса в первои (фиг. 2, позиция 10 и 11)(открывается элемент И 4, имйульс с котороговызовет обратное срабатывание триггера 7,и, следовательно, открывание элемента И 5,фиг. 2, пози 1 ия 15).В результате импульс с триггера 8 черезэлемент И 5 поступит на второй выход устройства, что свидетельствует об изменениизнака фазового рассогласования (фиг, 2,позиция 21),При совпадении во времени сравниваемых импульсов (фиг, 2, позиция 10 и 11),элемент И 2 выдаст импульс, соответствую.щий длительности их совпадения (фнг. 2,позиция 16), который после инверсии (фиг. У, позиция 17) поступит на входы элементов И 1 и 5 и на время своей длительности вы зовет запиранне этих элементов. В резуль) тате с выходов элементов И 1 и 5 на соот- г ветствующий выход устройства выдаетсятолько та часть импульса с триггера 8, ко.торая соответствует временному рассогласо 1 ванию между передними франтами сравни ваемых импульсов (фиг. 2, позиция 20 и 2), 10 Таким образом, длительность импульсов,выда ваемцх устройством; точно соответствует величине фазового рассогласования между передними фронтами входных импу- льсов, при этом выход, с которого они снимаются, свидетельствует о знаке фазовогО 5 рассогласования. Технические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным за ключаются в том, что оно обеспечивает нз Оо мерение фазовых сдвигов в случае, когдадлительность импульсов входных сигналов меньше половины периода, что позволяет повысить точность измерения при аснммет.рнн сигналов. Единственным ограничением для временных параметров входных сигна лов является лишь то, что отстающий по фазе импульс не должен накладываться на оче редпой импульс на другом входе устройства. 1(11