Цифровой фазометр

ЕВ-Ф-СНОндуу 4 ТЙВ 1 м- . % ХИ бабльфтьна МЙА М(32 Гасударственный камит Совета Министров ССС аа делам изобретений в открытий(088,8) ликовано 05,08.74. Бюллетень29 Дата опубликования описания 23.01,7(72) Авторы изобретен В. Абрамов, Г, П. Вечканов и Р. А. Вечканова Куйбышевский авиационный институт(54) ЦИ,ФРО ВОЙ ФАЗОМ сится к области Изобретение отно фазоизмерительной техники.Известны цифровые фазометры, состоящие из входного устройства (высокочастотная часть), устройства управления, генератора об разцовой частоты, счетчика и выходного (индикаторного) устройства. Однако они не позволяют измерять фазовые сдвиги малых (соизмеримых с шумами) сигналов,Цель изобретения - повышение чувстви тельности цифровых фазометров при достаточной точности и простоте схемы, Это достигается путем нового построения схемы фазометра с использованием параметрических генераторов во входном устройстве и статисти ческого метода измерения. Применение двух параметрических генераторов в (измерительном и опорном) каналах повышает точность работы входного устройства. В схеме отсутствует промежуточное преобразование фазы 2 во временной интервал. Использование параметрических генераторов в качестве фазовых нуль-органов и отсутствие промежуточного преобразования во временной интервал упрощает схему фазометра, а применение статистического метода повышает чувствительность прибора. Предлагаемый фазометр производит измерение фазы в пределах 0-+180.На чертеже приведена блок-схема фазометра. 3 Она содержит высокочастотную часть, которая состоит из двух параметрических генераторов ПГ: измерительного (ИПГ) 1 и опорного (ОПГ) 2, буферных каскадов 3, 4 и 5, двух фазовых детекторов 6 и 7, модулятора подкачки 8, генератора импульсов подкачки (ГИП) 9, смесителя 10, генератора низкой частоты 11, умножителя на два 12, фазовращателя 13. Импульсная часть включает четыре усилителя-ограничителя 14 - 17, два инвертора 18 и 19, два логических элемента И: Иоо - 20, Ио 1 - 21, ключ 22, триггер ключа 23, общий счетчик 24, схему распознавания знака 25, счетчик фазы 26 и индикатор 27.Фазометр работает следующим образом.Колебания У, и Уоп частотой й, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, подают на входы ИПГ 1 и ОПГ 2. Кроме того, колебания поступают через буферный каскад 5 на смеситель 10, в котором эти колебания складываются с низкочастотными колебаниями частотой, поступающими от генератора 1. Схема смесителя выполнена таким образом, что исключает в выходном сигнале наличие паразитных гармонических составляющих, В связи с этим фаза сигнала на выходе смесителя 10 меняется линейно относительно фазы высокочастотных колебаний, С выхода смесителя колебания частотой о=О+ поступаютна умножитель частоты 12, в котором применены меры для подавления первой гармоники. С выхода умножителя 12 колебания с частотой 2 в, являющиеся колебаниями накачки, идут на модулятор 8, где модулируются импульсами, поступающими от ГИП 9 и периодически запускают ИПГ 1 и ОПГ 2. Генератор 9 генерирует импульсы, положения которых от периода к периоду низкой частотыслучайны и распределены по равномерному закону.Радиоимпульсы параметрических колебаний с выходов генераторов 1 и 2 через буферные каскады 3 и 4 поступают на входы фазовых детекторов 6 и 7, на вторые входы которых идут опорные колебания с выхода смесителя 10 через фазовращатель 13, обеспечивающий нормальную работу фазовых детекторов, В зависимости от состояний параметрических генераторов на выходах фазовых детекторов формируются разнополярные импульсы, которые подаются в импульсную часть схемы. На входе ее с помощью усилителей-ограничителей 14, 15, 16 и 17 и инверторов 18 и 19 происходит формирование и разделение импульсов, соответствующих состояниям О или 1 для ОПГ и ИПГ. Если условно принять за начало отсчета фазы точку перехода ОПГ из состояния 1 в состояние О, то измеряемая фаза будет пропорциональна отрезку между границами перехода 1 и О у ОПГ и ИПГ, Импульсы с выходов усилителей-ограничителей 14 - 17 поступают на схемы Иоо - 20 и Ио - 21, Схема Иоо - 20 вырабатывает импульсы, соответствующие состоянию О для ОПГ и ИПГ и поступающие на схему распознавания знака, Схема Ищ - 21 вырабатывает импульсы, соответствующие состоянию О для ОПГ и 1 для ИПГ, поступающие на счетчик фазы 26 и на схему распознавания знака 25, Заполнение счетчика фазы 26 производится за время, определяемое общим счетчиком 24. Схема распознавания знака необходима для исключения неоднозначности измерения фаз в интервале +180. При соотношении сигнал - шум, близком к 1 мгновенное значение фазы может 20 25 30 35 40 45 изменяться в широких пределах, что вблизи точек 0 и 180 может привести к частым переменам знака. Поэтому определение знака, как и измерение фазы, производится статистическим методом.Импульсы со счетчика фазы 26 и схемы распознавания идут на выходное индикаторное устройство, Запуск схемы и сброс в исходное состояние происходит по команде запуск. При этом триггер 23 устанавливается в такое состояние, при котором ключ 22 открывается и импульсы с генератора 9 начинают поступать на общий счетчик и на схему распознавания знака 25.Общий счетчик, задающий время анализа, рассчитан на количество импульсов, кратное 180, для обеспечения индикации фазы десятичным числом. Предмет изобретенияЦифровой фазометр, содержащий опорный и измерительные каналы, состоящие из усилителей, инверторов, схемы И, а также ключ, триггер ключа, счетчик фазы, индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности фазометра, в опорный и измерительные каналы введены параметрические генераторы, буферные каскады, фазовые детекторы, смесители, генератор низкой частоты, умножитель на 2, модулятор подкачки, генератор импульсов подкачки, фазовращатель, входы параметрических генераторов соединены с входными клеммами фазометра, а выходы через буферные каскады - со входами фазовых детекторов, причем вход параметрического генератора опорного сигнала одновременно через буферный каскад, смеситель подключен к генератору низкой частоты, выход смесителя через умножитель частоты и модулятор подкачки соединен как со входами подкачки параметрических генераторов, так и через фазовращатель - со вторыми входами фазовых детекторов, второй вход модулятора подкачки соединен с генератором импульсов подкачки, а выходы фазовых детекторов соответственно подключены к усилителям-ограничителям и инверторам.134 Тираж 678 Подписноеного комитета Совета Министров СССРизобретений и открытий-35, Раушская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова аз 3706/15 Изд.ЦНИИПИ Государствен по делам Москва, Ж1 г кр уу ярЧ