Цифровой фазометр

(61) Дополнительное к (22) Заявлено 13.06.75 1 К 25/ присоединением асудвратвенныи комитетСаввтв Мини,"трав СССРпа делам изаЬретенийи атхрытий(72) Авторы изобр етени М. К. ых и П. А. Лопардин Красноярский) Заявител политехническии инст 54) ЦИФР ЗОМНР ОПИС ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ С Опубликовано 15.09.77. БДата опубликования оп Изобретение относится к радиоизмерительной технике. Фазометр мокет быть использован для измерения сдвига фаз сигналов, зашумленных узко;1 олосной помехой.Известсн цфроой фазомстр с постоянным измерительным временем, содержащий фиксирующие устройства, триггерные делители частоты со схех 1 ой синхронизации, управляемый триггер, электронный ключ, генератор импульсов, схему формирования временных измерительных интервалов, счетчик с индикацией 11,Недостаток известного фазометра заключается в появлении сбоев в работе, в сущности в нарушении его работоспособности. В случае повышения помехоустойчивости за счет расширения диапазона фазовой характеристики от 0 до 720"С резко увеличивается вероятность перехода фазового сдвига через точку р+ 180", где р, - истинный сдвиг фаз входных сигналов. В результате такого перехода математическое ожидание измеренного фазового сдвига может смещаться на величину +-360 С, Так,как диапазон фазовой характеристики, превышает величину 360 С, возникают неоднозначные отсчеты фазового сдвига, которые приводят к резкому возрастанию погрешности измерений, делая непригодными рсзультаты измерений. Целью изобре 1 ения является повышениепомехоустойчивости цифрового фазометра.Это достигается тем, что в цифровой фазомсгр, содержащий В каждоЙ из каналОВ по слсдоватсльно Вклк 11 енныс формироВатель итриггсрный дели ге;1 ь часотъ, Выходы которого подключены к установочному входу управляемого 1 риггера, соединенного с одним из входов трехвходового элемента И, и к синх ронизатору, генератор импульсов, связанныйс другим входом чрсхвходового элемента И и форх ирователем временных интервалов, выход которого подключен к третьему входу .трехвходово 1 о элемента И, а также счетчик с 15 ипд 11 кацие 11, подкл 10 чснныи к Выходу трехВходового элемента И, введены дополнительный счетчик, рсг 11 стр памя"и, схема сравнения кодов и схема логического анализа, Причем до- полн 11 тсль 11 ыЙ с 1 етчик включен параллельно счс;чику с индикацией, регистр памяти подключен к дополнительному счетчику, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами дополнительного счетчика и регистра памяти, а схема логического ана,1 иза соединена с формирователем временных интервалов, счетчиком с индикациеи, с дополнительным счетчиком, рсгистром памяги и схемой сравнения кодов. 11 ри этом формирователь временных интервалов по одному из выходов связан с 30 синхронизатором и трехвходовым элементомИ, а по другому - со счетчиком с индикацией,На чертеже показана структурная схема предлагаемого цифрового фазометра.Входные сигналы, сдвиг фаз которых необходимо измерить, подаются на формирователи 1 и 2. На выходе последних образуются остроконечные импульсы, привязанныс по времени к положительным переходам через нулевой уровень, Этими импульсами запускаются триггсрные делители частоты 3 и 4, импульсы переноса которых запускают управляемый триггер 5. На выходе триггера 5 образу 10 тся ю 1 пульсы, длптелье 10 сть которых пропорциональна фазовому сдвигу, т. с, осуществляется преобразование фазовый сдвиг - временной интервал. С помощью трехзходового элемента И 6 и гсшратора 7 импульсов производится преооразованпе временной интервал - код, после чсго пачки с стных импульсов поступают на счетчик 8 с индикацией и дополнительньш счетчик 9. Формирователь 10 временных интервалов формируег и измерительных интервалов, во время действия которых работает элемент 6 и выключается синхрониза гор 11, Во время коротких промеж тков между измерительными интервалами раоотаст схема логического анализа 12 и включается синхронизатор 11, обеспечивая пеооходимую привязку полярности делителя 4, т, с. перед каждым измерением рабочая точка фазомстра устанавливается на фазовой характеристике в диапазоне 180 540, что гарантирует дополнитсльныи рабочий участок на время измерения не менее 180 с каждой с;оропы. 1(роме того, перед первым из и измерительных интервалов производится установка в пулевое состояние счсчика 8.Схема логичсскоо анализа выполняет следующие фу нкции.11 ерсд каждым измерительным интервалом производиг установку в пулевое состояние счетчика 9, 11 ропзводит однократную (один раз за основной измерительный интервал) перспись кода счетчика 9 в регистр памяти 13 при выполнении ус;опия, что код счетчика 9 соответствует фазовому сдвигу, находящемуся в интсрвалс 180 - 040. До выполнения переписи кода сс" чика 9 в регистр 13 при условии, что в счетчике 9 паоирастся код, соо 1 ветствующий измеряемому фазовому сдвигу от 0 до 360, производится запись одного импульса в разряд счетчика 8. Г 1 осле выполнения переписи кода счетчика 9 в регистр 13 устанавливается другой алгоритм коррекции кода счетчика 8, Запись одного импульса в разряд с весом 360/а счетчика 8 производится при условии, что код в регистре 13 соответствует интервалу фазового сдвига 180 в 3 С, а код в счетчике 9 - интервалу фазового сдвига рр - 180; срр+180, где 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 р - значение фазы, соответствУюЩее коДУ регистра 13, или при условии, что код в регистре 13 соответствует интервалу фазового сдвига 360 в 5"С, а код в счетчике У - интервалу фазового сдвига О; срр в 1".1.;равнение измеряемой фазы счетчика 9 с фазой, записанной в регистр 13, осуществляется с помощью схемы 14 сравнения кодов. Учитывая, что в счстчикс 8 значения фазы записываютсЯ как Ур+300, в нем пРеДУсмотрсн сорос двух старших декад по достижении кода 360".Длительность измерительного интервала должна выбираться меньше времени корреляции шумов, чтооы не терять информации при усреднении. 1 ак как она задается счетчиком, то Возможно Выполнение широкОполосного фазомстра. Длтсльность паузы между измерительными интервалами выбирается минимально необходимой для работы схемы логического анализа.Фазометру присуща только случайная погрешность, систематическая погрешность отсутствует, кроме того, он сравнительно прост. Формула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий в каждом из каналов последовательно влкюченные формирователь и триггерный делитель частоты, выходы которого подключены к установочному входу управляемого триггера, соединенного с одним из входов трехвходового элемента И, и к синхронизатору, генератор импульсов, связанный с другим входом трехвходового элемента И и фор 1 ирователем временных интервалов, выход которого подклочсн к рстьему входу трсхвходового элемента И, и такж счетчик с индикацией, подключенный к выходу трехвходового элемента И, отличающийся тем, что, с целью повышения, помехоустойчивости, в него введены дополнительныи счетчик, регистр памяти, схема сравнения кодов и схема логического анализа, причем дополнигельный счетчик включсн параллельно счетчику с индикацией, регистр памяти подключен к дополнительному счетчику, входы схемы сравнения кодов соединены с выходами дополнительного счетчика и рсгистра памяи, а схема логического анализа соединена с формирователем временных ингсрвалов, со счетчиком с индикацией, с дополнительным счетчиком, регистром памяти и схемой сравнсния кодов, при этом формирователь временных интервалов по одному из выходов связан с синхронизатором и трехвходовым элементом И, а по другому - со счетчиком с индикациеи,Источники информации, принятые во внимание,при экспертизс1. Авторское свидетельство СССР М 320782, кл, С 01 Я 25100, 1971.572719 вский Составитель А ед М, Семено Редактор Т. ва Подпис Тираж 1109ета Министров СССоткрытийая наб., д. 4/5 каз 2085/12НП ипография, пр, Сапунова,Изд, Мо 717 Государственного комитета Со по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раушс