Цифровой фазометр с времяимпульсным преобразователем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕЛЛЬСТВУ Союз Советскии(23) Приоритет оударстаеииый кометеоаата Мииистроа СССРао делам изооретеиийи открытий 43) Опубликовано 05.10.77, Бюллетень45) Лата опубликования описания 16,11.7(71) Заявител Красноярский политехнический ипстптут ЦИФРО)ОИ ФАЗОЕРР С ПРЕДОБРА ЗОВАТЕЛГ.М М 1 УПЫ:ИЖ о 1 ереходаИзобретение оттельной технике, м л 1 е ч и уси ч 20я при заперех измен осится к электроизмери жет быть использовано для повышения помехоустойчивости и ности измерения цифровых фазометроИзвестен цифровой фазометр с вр пульсным преобразователем,содержащ формируюших устройства, состоящих лителей-ограничителей и формировате коротких импульсов, схемы совпаден геры, схему ИЛИ р р импульсов,с етчикПри измерениях известным устройством фазы . сигналов с непостоянной амплитудой система исключения ложных нуль-переходов вносит дополнительную амплитудо-фазовую погрешность, возникаюшую вследствие того, что на выходе системы оказывается сигнал, с интегрированными нуль-переходами, положение которых для различных соотношений сигнал-шум непостоянно.Помехоустойчивость повышаетс мене истинного нуль-перехода первым нуль -одом смеси сигнал-шум. Однако при ении амплитуды сигнала изменяется отношение сигнал-шум, и математическое ожидание первого с 1 цаетс ез нулевой уровень.Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается тем,что в цифровой фазометр с времяилшульсным преобразователем,содерЯащий форлируюшие устройства, последовательно соединенные блоки совпадения и триггеры, а такж генератор импульс соединенный через блок совпадения и эл- мент ИЛИ со счетчиком, ввдоны два дели-.теля частоты, два дополнительных блока совпадения, два дополштельных триггера и формирователи коротких импульсов, а также узел управления коэФфициентом деления делителей, входы которого подсоединены к усилителю-ограппчптелю одного из форл 1 ирукших устройств и генератору плчпул сов, а выходы - к делителям частоты, которые своими первыми входалси соединены с формирующими устройствами, а вторыми - с генератором ил 1 тсульсов; первые входы дополнительных блоков совпадения подключены к делителям частоты, вторые к усплителям-ограничителям формируюшпх устройств, первые входы дополнительных40Так как время между соседними импульсами пачек, соответствующих многократным пересечениям нулевого уровня, не превышает четверти периода входного сигнала (что справедливо для широкополосных шумов 145 то импульсы с делителей 6, 7 появляются только через время= 1/4 относительно последнего положительного нуль-перехода каждой пачки.Для исключения ложных импульсов с делителей 6, 7 в области отрицательных нуль-переходов чистого сигнала, выходы делителей подключены к блокам 9, 10, на вторые входы которых поступают импульсы с усилителей-ограничителей 2, 3. На 55 выходах блоков 9, 10 оказываются импульсы с периодом следования Т, жестко привязашье к последнил импульсам пачек поло 50 жительных нуль - переходов смеси сигналшум. 60 3тратеров подсоединены к выходам дополнительных блоков совпадения, а также к двум входам одного из триггеров, вторые - к формирователям коротких импульсов форлирующих устройств, а выходы - к вновь введен 5 ным формирователям коротких импульсов, подключенным выходами ко входам другого триггера, выходы триггеров через блок совпадения - к элементу ИЛИ.На фиг. 1 и 2 приведены схемы двух 0 вариантов фазометра.Схемы содержат формирук)шие устройства 1, включающие в свой состав усилители- ограничители 2 и 3 и формирователи коротких импульсов 4,5, делители частоты би 7 гене 15 ратор импульсов 8, блоки совпадения 9 и 10, триггеры 11 и 12, формирователи коротких импульсов 13 и 14 триггеры-формирователи фазовых интервалов 15 и 16, блоки совпадения 17 и 18, схему ИЛИ 19, счетчик 20 20 и блок 21 управления коэффициентом делении делителей.Работает устройство, представленное на фиг. 1, следующим образом.Исследуемые сигналы посчупают на фор мирующее устройство 1, где они усиливаются и ограничиваются в блоках 2 и 3, после чего формирователи 4, 5 преобразуют поступающие на них сигналы в остроконечные импульсы, привязанные к положительным и 30 отрицательным нуль-переходам. Импульсы положителыых нуль-переходов поступают на вход сброса делителей 6 и 7, а на счетный вход этих делителей поступают импульсы стабильной. высокой частоты с генерато ра 8. Емкость делителей 6, 7 выбрана таким образом, чтобы время заполнения их импульсами генератора 8 соответствовало четвертии периода входных сигналов. 4Илпульсы соответствукшие первым отрицательным нуль-переходам смеси сигналшум в области отрицательных нуль-переходов чистых сигналов выделяются с помощью триггеров 11, 12 с разделительным запуском и блоков совпадения 13, 14, Триггеры устанавливаются в состояние единица" импульсами с блоков совпадения 9, 10, В нулевое состояние триггеры устанавливаются первыми импульсами привязки к отрицательным нуль-переходал;. Илпульсы с триггеров 11, 12 поступают на блоки 13, 14,на выходе которых имеются остроконечныеимпульсы, привязанные к задним фронтамвходных импульсов. Эти импульсы поступаютна запуск триггеров 15, 16. На вторые входы триггеров 15, 16 поступают импульсыс блоков 9, 10. В результате на выходахтриггеров 15, 16 формируются временные интервалы, пропорциональные по длительнос-. ти измеряемому фазовому сдвигу (фазовые интервалы ).В блоках совпадения 17, 18 фазовые интервалы квантуются счетными импульсамио с генератора 8, сдвинутыми по фазе на 180 Полученные пачки импульсов через блок 19 поступают на счетчик 20, Число импульсов на выходе счетчика пропорционально фазовому интервалу, не содержащему дополнительной амплитудно-фазовой погрешности (АФП) за счет широкополосных шумов и уходовнулевой пинии. При уменьшении отношения сигнал/ шум импульсы сдвигаются вправо, а заднийфронт импульсов-влево, компенсируя таким образом дополнительную АФП. Фазометр на фиг. 1 является узкополосным, Для автоматизации измерения в широком диапазоне частот служит блок 2 фна фиг. 2,На блок 21 поступают сигнал с одного изусилителей-ограничителей (2 или 3),. и им-,пульсы с генератора 8. Блок 21 определяетперибд входных сигналов и задает коэффициент деления делителей 6 и 7.фазометр позволяет измерять фазовыесдвиги сигналов с отношением сигнал-шумбольше двух с высокой точностью в широкомдиапазоне частот,Формула изобретенияЦифровой фаэометр с времяимпульсным преобразователем, содержащий формирующие устройства, последовательно соединенные блоки совпадения и триггеры, а также генератор импульсов, соединенный через блок совпадения и элемент ИЛИ со счетчиком, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности изл.ерений, в него вв.г Составитель А. АндриевскийРедактор Е. федотов Техред С, Беца Корректор Е.Папи Заказ 26/РОЦНИИ Тираж 1 101ГосударствееОГО кол по делам изобре 5, Москва, Ж, Раундписное Министров 1 тий тета Е., теЕп 1 й и ская на ССС Г вет о пиал ППП "Патет", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 день два делителя Стот 1,1, два цо 1 ОппштеЕьных блока совпадения, два цопопИтельныхтриггера и формирователи коротких имиуисОВ а такж) у;1 и у 1 р 1 ВО 1 Ия коэффи 1 иГ 1 Томдепе 1 еия делите)1 еи, Вхоцы КОТОроО 1 Одсое -динеиы к услителк)-о раиичителю Одно оиз фоат)лъ)уюиЕих устОЙСТВ и Гелер)ГОЛ)у импульсов, а Выходы - к дспитепям частоты,котое)1, сеи)ими 1 ервылЕ Входами соединеныс формирующими устройствами, а вторыли - цс гене 1)аторол Импульсов, при этом первыевходы цолол 1 ейтепьиых блоков совпадения подкпк)челы к целитеям частоты, а вторые -к усилителям-ОгрЕпп 1 читепям формирующихустройств, первые входы дополнительныхтриггеров подсоединены к вы).одам цополнительных блоков совпадения, а также кдвум входам одного из триг 1.еров, вторые -к формирователям коротки х импульсовформируюних устройств, а вьходы - к вновьвведенным формирователям коротких импульсов, подключецным выходами ко входамдругого триггера, выходы трЕпгеров черезблок сов пад с ни я - к элементу И ЛИ.