Высокочастотный фазометр

цои-:ио с .,.:ль;.,3045 9 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сокй Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваявлено 16.1.1970 ( 140162318-1 1 П 1 г 25 исоединением заявкиритет Комитет по аелам чтаобретеиий и открытийДК 621 317 77(088 8 Опубликовано 25.Ъ.1971, Бюллетень17Дата опубликования описания 25 Х 1.1971 ори Совете тйииистро СССРАвторыизобретею торов, А. Н. Гуторова, Е. Д, Колтик и С. А. Кравченко Заявител СОКОЧАСТОТНЫЙ фАЗОЛ 1 Е 1Изобретение относится к области фазоцзмерительной техники.Известны фазометрысодержащие в каждом,из двух, идентичных каналов последовательновключенные согласующий каскад, смеситель, избирательный усилитель, усилитель- ограничитель, переменный гетеродин с системой автоматической подстройки частоты от фазо-импульсного детектора, причем выходы усилителя-ограничителя через дифферецирующие распределительные цепи и триггеры подключены к стрелочному измерительному .прибору.Однако эти устройства, имеют большую абсолютную погрешность при больших фазо.вых сдвигах, При малом сдвиге фаз между исследуемыми сигналами с помощью, изменения чувствительности стрелочного индикатора возможно более точно произвести отсчет показаний. Таким образом, абсолютная погрешность прибора оказывается зависимой от .величины фазового рассогласования исходных сигналов, а точнее, от установленного ,предела измерения..Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено узлом временных (фазовых) задержек, выполненным в виде, последовательно включенных генератора опорной частоты, формирователя импульсов, одного или нескольких, например двух,делителей частоты ц формирователя коротких импульсов, причем выход последнего связан со вторым входом фазо-импульсного детектора,системы автоматической подстройки .5 частоты, а делители частоты снабжены дешифраторами, имеющими число выходов, равное коэффициенту деления соответствующего делителя, которые, с помощью переключателей через схему совпадения и формц рователь импульсов нагружены на один входпреобразователя длительности импульса в напряжение, ко второму входу которого заведена связь через формирователь импульсов ог усилителя-ограничителя второго канала.15 Зто позволяет повысить точчость измерениясдвига фаз на фиксированной промежуточной частоте.Блок-схема предложенного устройства представлена на чертеже.20 Устройство состоит дз двух идентичных каналов с последовательно включенными согласующими каскадами 1 и 2, смесителей 8 ц 4, избирательных усилителей 6 и 6, усилителей- ограничителей 7 и 8 переменного гетеродцна 25 9 системы 10 фазовой автоподстройкц частоты, генератора 11 опорной частоты, формирователей 12 и 18, 14 и 16 импульсов, делителей 16 и 17 частоты, фазо-импульсного детектора 18, дешифраторов 19 и 20, схемы 21 совпаде нця, преобразователя 22 длительности им 304519пульса в напряжение, стрело чн ого измерительного прибора 23, переключателей 24 и 25.Принцип работы устройства заключается в следующем.Напряжение с генератора 11 поступает на формирователь 12 импульсов, в качестве которого может быть использован, например, триггер Шмитта, Выходные,импульсы формдрователя 12 поступают на вход делителя 1 б, выходы которого соединены с соответствую щими входами дешифратора 19. Количество выходов дешифратора 19 равно коэффициенту деления делителя 1 б. Импульсы делителя 1 б поступают на вход делителя 17, который работает аналогично, Если делитель 1 б,имеет 15 коэффициент деления п, а делитель 17 - т, то общий коэффициент деления будет тп. На выходе дешифраторов 19 и 20 соответственно,имеем п и т выходов с различным временным положением импульсов. 20 На схему 21 совпаденияимеющую два или несколько входов, через, переключатели 24 и 25 заводятся различные последовательности импульсов, которые вырабатываются дешифраторами, Изменяя положение переклю чателей 24 и 25, производят временное смещение выходного импульса схемы 21, относительно импульса формирователя 13, который принимается за нулевой, Таким образом, при п=4 и т=З получаем дискрегность фазового 30 сдвига= 30360 360тп 43Могут быть, выбраны и другие значения дискретности фазового сдвига, так например, при т=п=б сро =10 и т. д. Общая временная (фазовая) задержка, импульса схемы 21 может быть определена выражением;О= (-1+- )360ппгде- может, принимать значения от 0 дои - 1,1 - может принимать значения от 0 до 45т - 1,Ып - положение, переключателя 24, использующего -й выход дешифратора 19,от - положение переключателя 25, использующего 1-й выход 20.Так например, при т=п=б с помощью переключателя 24 производится задержка им,пульса схемы совпадения через 10, а с помощью переключателя 25 - через 60. 55Известно, что два синусоидальных напряжения одной и той же частоты,при преобразовании в двухканальном фазометре, имеющем общий гетеродин 9, сохраняют этот фазовый сдвиг на промежуточной (преобразованной) частоте сигнала р. С этой цельюсигналы, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, подаются на согласующиекаскады 1 и 2 и далее на смесители 3 и 4.При помощи избирательных усилителей 5 и 65 б производится выделение разностной часто. ты биений, которая,с помощью системы 10 поддерживается равной частоте следования импульсов формирователя 13. Импульсы формирователя 13 с помощью фазо-импульсного детектора 18 непрерывно опрашивают усилитель-ограничитель 7 первого канала и так управляют частотой гетеродина, чтобы в момент поступления импульса опроса формирователя 13 на выходе усилителя-ограничителя 7 мгновенное напряжение было бы равно нулю. Таким образом, в первом канале фазометра осуществляется непрерьгвное слежение по частоте и фазе преобразованного сигнала, поддерживая его фазу равной нулю. Выходные импульсы схемы 21 непосредственно или через формирователь 14 поступают на вход преобразователя 22 длительности импульса в напряжение (импульсы старт), на другой вход преобразователя 22 заводятся через формирователь 15 импульсы стоп, соответствующие,во времени моменту перехода через нуль выходного напряжения усилителя-ограничителя 8. На выходе преобразователя 22 вырабатывается напряжение, пропорциональное временному сдвигу между импульсами старт и стоп, которое регистрируется стрелочным измерительным прибором 23, т. е, производит уточнение разности фаз исходных сигналов.Результирующий угол рассогласования двух синусоидальных напряжечий определяется, как сумма показаний фазовой задержки, набираемой при помощи переключателей 24 и 25 и показаний стрелочного прибора 23, т. е,360 о(пт+ тп)+ (21При таком построении прибора погрешность, вносимая стрелочным индикатора, уменьшается в тп раз,1= (3)где ун - погрешность стрелочного измери. тельного, прибора 23,Используя данную функциональную схему, можно создать высокочастотные фазометры с погрешностью не более 0,1 - 0,2 в широком диапазоне частот.Предмет изобретенияВысокочастотный фазометр, содержащий в каждом из двух, идентичных каналов последовательно соединенные согласующий каскад, смеситель, избирательный усилитель, усилитель-ограничитель, а также переменный гете- родин с системой фазовой автоподстройки ча. стоты, подключенный ко вторым входам вышеуказанных смесителей, управляемый от фазо-импульсного детектора, один вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя одного из каналов фазометра, формирователи импульсов, измерительный стрелочный приборЗаказ 17488 Изд.726 Тираж 473 ПодписноеЕ 1 НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 45 ипография, пр. Сапунова, 2 и генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения сдвига фаз на фиксированной промежуточной частоте, он снабжен узлом временных задержек, выполненным в,виде последовательно включенных генератора опорной частоты, формирователя, импульсов, одного илп нескольких, например двух, делителей частоты и формирователя коротких импульсов, прич м выход последнего связан со вторым входом фазо-импульсного детектора системы азтоматической подстройки частоты, а делители частоты снабжены дешифраторами, имеющими число выходов, равное коэффициенту деления соответствующего делителя, которые с по мощью переключателей через схему совпадения и формирователь импульсов нагружены на один вход преобразователя длительности импульса в напри синс, ко второму входу которого заведена связь че;.ез формирователь 10 импульсов от усилителя-ограничителя второгОканала.