Преобразователь сдвига фаз в цифровой код

ОПИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соеетскил Социалистическиа РеспубликЗависимое от авт. свидетельства ЛЬЗаявлено 16 Л 1.1969 ( 1337793/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 19.Х 1.1970. Бюллетень35Дата опубликования описания 1.11.1971 Ел 21 е, 3603 Комитет по делаее иаобретений и открытий ори Соаете Министров СССРАвторыизобретения Заявитель Институт физики и математики АИ Литовской ССР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ В ЦИФРОВОЙ КОД Изобретение относится к цифравой измерительной технике и может быть использовано как измерительный прибор с непосредственным цифровым отсчетом в системах телемеханики и автоматического управления.Известно устройство преобразованця сдвига фаз в цифровой код, содержащее формирователи импульсов опорного и фазоманипулированного сигналов, триперы, вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую из временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентиля и пересчетной схемы. Выход, вентиля в схеме автоматической подстройки частоты подключен,ко входу регулируемой линии задержки через схему ИЛИ.Известный преобразователь обладает значительной погрешностью измерения фазы, которая заключается в том, что в текущем периоде опорного напряжения частота импульсов регулируемого генератора определяется длительностью предыдущего периода опорного напряжения. Поэтому погрешность измерения определяется изменением частоты опорного и фазоманипулированного напряжений за промехкуток времени, равный периоду опорного напряжения.Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит вторую схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключен к выходу формирователя импульсов фазоманцпулцрозапного сигнала, а выход - к входу ключа.Прц этом используются две схемы автома тцчсской подстройки частоты, импульсы однойцз которых, аналогично известному устройству, подстраиваются и частоте опорного сигнала, узелцченного з ц раз, а выходные импульсы другой - к мсмснтам перехода через 10 пуль фазомацццулцрозаппого сигнала.11 а фцг. 1: рцведсца блок-схема устройства;ца фцг. 2 - эпюры, поясняющие его работу.Опорное ц фазомаццпулированное цапряжснця поступаюг на входные клеммы 1, кото, рь.е соединены с формирователями 2 и 3 импульсов. Выход формирователя 2 соединен с входом временного дцскрцхтинатора 4 тт едиццчцьм входом триггера 5, а выход формирователя 3 - с временным дискриминатором 6 20 и с едттнцчным входом триггера 7. Выход дискриминатора 4 цо включен к управляющему входу регулируемой линии задержки 8, импульсный вход которой через схему ИЛИ 9 ц фор. гцрователь 10 импульсов соединен с 25 едцничцьм выходом триггера 5, Выход линиизадержки Я подключен к вентилю 11, управляющим входом соедцнеццым с единичным выходом триггера 5, а выходом - со схемой ИЛИ 9, перссчетцой схемой 12 ц вентц лсм 13. Выходцыс импульсы псресчетцой схе5 10 15 20 25 30 40 45 50 мы 12 подаются на один из входов временного дискриминатора 4, а также используются для установки нуля счетчика 14 и поступают на электронный ключ 15. Выход временного дискриминатора б подключен к управляющему входу регулцруемой липни задержки 16, импульсный вход колорой через формирователь 17 импульсов соединен с единичным выходом триггера 7. Выход линии задержки 16 соединен с входом вентиля 18, выход которого подключен к электронному ключу 15 и через схему ИЛИ 19 - к импульсному входу линии задержки 16. Шина 20, в которой появляется импульс установки устройства в исходное состояние, соединена с нулевыми входами триггеров 5 и 7 и с входом установки нуля счетчика 14 через схему ИЛИ 21.Устройство работает следующим образом.Формирователи 2 и 3 формируют импульсы из входных напряжений прц пересечеипп пмц нулевого уровня. Первый импульс формирователя 2 устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Сформированный формирователем 10 из перепада напряжения импульс через схему ИЛИ 9 поступает на вход регулируемой линии задержки 8 и запускает ждущий генератор импульсов, выполненный в виде линии задержки 8, вентиля 11 и схемы ИЛИ 9. Импульс, сформированньш формирователем 3 из фазоманипулированного сигнала, запускает второй ждущий генератор импульсов, выполненный в виде регулируемой линии задержки 16, вентиля 18,и схемы ИЛИ 19 в цепи обратной связи. Рабочая частота первого генератора выбрана такой, чтобы в п раз превышала частоту опорного напряжения, а частота генерации второго генератора устанавливается равной частоте входного сигнала устройства (схема ИЛИ 19 использована для того, чтобы первый импульс с форхьирователя 17 не проходил на вход электронного ключа 15), Импульс с выхода первого гоператора (с вентиля 11) поступает на вход вентиля 13, который открыт на время, равное временному рассогласованию входных импульсов электронного,ключа 15. В течение этого времени счетчик 14 подсчитывает импульсы, количество которых определяет код сдвига фаз,исследуемых сигналов,На фиг. 2, а показаны импульсы, сформированные формирователем 2 из опорного напряжения, а на фиг. 2, б - выходные пмпульсы первого генератора после пересчетной схемы 12, т. е, после нулевой экстраполяции длительности периода опорного напряжения, На фиг. 2, в приведена последовательность импульсов, сформированных формирователем 3 из фазоманипулированного напряжения и на фиг. 2, г - сигналы на выходе вентиля 18, т, е. после нулевой экстраполяции длительности периодов последовательности фазоманипулцровапных сигналов. 1-1 а фиг. 2 использованы следующие обозначения: Т, - средний период исследуемых сигналов; а, Ь, с - разница между средним периодом и текущим значением периода опорного напряжения; ЛТь ЬТ. - временное рассогласование между импульсами на .выходе формирователей 2 и 3; ЬТь ХТ ХТ . - временное рассогласование между теми же импульсами после нулевой экстраполяции длительностей периодов; ХТ"и ЛТ" ЬТ" - временное рассогласование между,импульсами, сформированными из фазоманипулированного напряжения, и импульсами опорного напряжения после их нулевой экстраполяции; а, Ь, с, - временное рассогласование между входными импульсами дискриминатора 6.Предложенное устройство лишено систематической ошибки измерения сдвига фаз, которая вызывается флуктуациямп частоты входных сигналов, так как временные рассогласования ХТ полностью совпадают по величине с рассогласовапцями ЬТ Предмет изобретения преобразователь сдвига фаз в цифровой код, содержащий формирователи импульсов опорного и фазоманипулированного сигналов, триггеры, вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую пз временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентц,ля и пересчетной схемы, причем выход вентиля,в схеме автоматической подстройки частоты подключен ко входу регулируемой линии задержки через схему ИЛИ, огличаошийся тем, что, с,целью повышения точности, он содержит вторую схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключен к выходу формирователя импульсов фазоманипулпрованного сигнала, а выход - к входу ключа.