Цифровой фазометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 д 4 б 01 И("г) В АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСКО 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах в системах различного назначения. Фазометр содержит фазовые детекторы 1 и 2, входы 3 и 4 фазометра, цифровые сумматоры 5 и 6, фильтры,901323980 7 и 8, преобразователи 9 и О напряжения в частоту, реверсивные счетчики 11 и 12, делитель 13 частоты, генератор 14 импульсов, выходы 15 фазометра. Изобретение по сравнению с прототипом повышает точность выполняемых измерений, исключает ди намические погрешности вследствие асинхронной работы преобразователей 9 и 1 О. При этом асинхронная работа преобразователей не нарушает правильности функционирования фазометра, поскольку передача информации осуществляется непрерыв но через комбинационные схемы сумматоров 5 и 6. Применение данного фазометра позволяет повысить точность измерения разности фаз входных сигналов. 1 ил.Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в радиотехнических устройствах и системах различного назначения.Цель изобретения - повышение точ 5 ности цифрового фазометра.На чертеже изображена схема предлагаемого цифрового фазометра.Цифровой фазометр содержит фазовые детекторы 1 и 2, первые входы которых являются входами 3 и 4 фазометра, а вто рые соединены с выходами цифровых сумматоров 5 и 6. Выходы детекторов 1 и 2 через последовательно соединенные фильтры 7 и 8, преобразователи 9 и 10 напряжения в частоту и реверсивные счетчики 11 и 12 подключены к первым входам цифровых сумматоров 5 и 6. К второму входу сумматора 5 через делитель 13 частоты подключен генератор 14 импульсов, а к второму входу сумматора 6 -- выход сумматора 5.Выход счетч ика 12 является выходом 15 20 фазометра.Цифровой фазометр работает следующим образом.Сигналы, разность фаз которых необходимо измерить, подаются на входы 3 и 4 фазометра, Фаза сигнала Ь., поданного на вход 3, сравнивается в фазовом детекторе 1 с фазой сигнала обратной связи К,и, поступак)ц 1 его с выхода старшего разряда сумматора 5. Сигнал 11 формируется путем суммирования кодов делителя 13 и счетчика 1. Фазовый детектор 1 преобразует РаЗНОСтЬ фаЗ СИГНаЛОВ 11 ии И 11 ои В НаПРЯЖЕ- ние, которым через фильтр 7 управляется преобразователь 9 напряжения и частоту.Импульсы преобразователя 9 подсчитываются в счетчике 1 и в виде кода добавляюгся в сумматоре 5 к теку 1 цему коду делителя 13, образованному делением частоты генератора 14. Частота и фаза сигнала Г 1.равна алгебраической сумме частот и фаз выходных сигналов старших разрядов счетчика 11 и делителя 13. Система фазовой авто подстройки частоты, образованная блоками 1, 5, 7, 9, 11, 3 и 14, обеспечивает подстройку,/частоты и фазы сигнала 1 до равенства с частотой и фазой сигнала сии, при этом код сумматора 5 соответствует мгновенной фазе сигнала 11 45Фазовый детектор 2 сравнивает фазы сигналов 11, поступа 1 ощего на вход 4,формируемого в сумматоре 6 путем сложения кодов сумматора 5 и счетчика 12. В результате мгновенная фаза сигнала Ц снимаемого со старшего разряда сумматора 6, отличается от мгновенной фазы сигнала Г На величину, пропорциональну 1 О коду счетчика 12. Система фазовой автоподстроики частоты, образованная блоками 2, 6, 8, 10 и 12, обеспечивает автоподстройку фазы сигнала Г; до равенства с фазой 1.1, при этом код счетчика 12 соответствует разности фаз/СИГНа;1 ОВ 1lц И Ьии, а СЛЕдопатЕ;1 ЬНО, равности фаз сигналов 11 ч и Е и, т.е. является кодом разности фаз входных сигналов и непрерывно выдается на выход 15 фазометра.Точность измерения фазы определяется в предлагаемом фазометре точностью фазовых детекторови 2, измеряющих разность фаз между входными сигнала Е.и, Г.1 и сигналами обратной связи 11 иЬ" соответственно.Точность работы фазовых детекторов в предлагаемом фазометре выше, чем в прототипе, поскольку в спектре сигналов Е и 1 и ВСЕГда МЕНЬШЕ НЕИНфОрМатИВНЫХ СОС- тавляющих, чем в сигналах, поступающих на входы фазочувствительной схемы прототипа.Точность предлагаемого фазометра выше точности прототипа также потому, что в нем осуществляется автоподстройка частоты сигналов обратной связи до равенства с частотой входных сигналов (разностная частота равна нулю) и отсутствуют элементы, работающие на претерпевающей значительные относительнь 1 е изменения разностной частоте, что приводит к возникновению в прототипе частотной погрешности, обусловленной неидентичностью фазочастотных характеристик таких элементов.В предлагаемом фазометре отсутствует динамическая погрешность, обусловленная в прототипе синхронизацией работы фазочувствительной схемы с генератором импульсов и ш)зникаю 1 цая при измерении изменя 1 ощейся во времени разности фаз. По 1- решность отсутствует вследствие асинхронной работы преобразователей напряжения в частоту. Асинхронная работа не нарушает правильности функционирования фазометра, поскольку передача информации осуществляется непрерывно через комбинационные схемы сумматоров 5 и 6.Применение г 1 редлагаемого фазометра позволяет повысить тоцность измерения разности фаз входных сигналов.Форл 11 ла изобретенаЦифровой фазометр, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом делителя частоты, два фазовых детектора, первые входы которых являются входами фазометра, реверсивный счетчик, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены два фильтра, два преобразователя напряжения в частоту, реверсивный счетчик, два цифровь 1 х сумматора, причем выход первого фазового детектора через первые фильтр, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик соединен с входом первого цифрового сумматора, второй вход которого соединен с выходом делителя частоты, перИи 1 й ВЫХОД - С ВХОДОМ ПЕРВОГО фаЗОВО. детектора, второй выход - с первь;м вхо323980 Составитель С. КулишРедактор Е. Копча Техред И. Верес Корректор Л. ПилипенкоЗаказ 2962/50 Тираж 730 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по ледам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., л. 4,5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 дом второго цифрового сумматора, выход второго фазового детектора через вторые фильтр, преобразователь напряжения в частоту и реверсивный счетчик соединен с вторым входом второго цифрового сумматора, второйвыход которого соединен с входом второгофазового детектора, а второй вход - с выходом фазометра.