Широкополосной фазометр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 ц 617746 Союз Советских Социалистических Республик-2 с присоединением заявки23) Приоритет43) Опубликовано 30,07.78, Бюлле осудврственнык коми вета Министров СССо делам иэвбретений ь28 21,317.3 088,8)(45) Дата опубликования описания 17.07 72) Авторы изобретения М. К. Чмых, Р, Н. Сибгаттулин и А. С. Глинчеко Красноярский политехнический институ";(71) Заявител ЛОСНЫЙ фАЗОМЕТР 4) ШИ 5 Блок-схем25 т еже.Фазометрскриминатопервый и вти 4, генерат30 линию заде фазометр ведена на черый и второй дизначений 1 и 2, и-ограничители 3 их импульсов 5, и второй элеменсодержит первы мгновенныхорой усилителор стробирующжки 6, первый Изобретение относится к области радио- измерительной техники и может быть использовано для построения цифровых фаз ометров.Известен фазометр с преобразованием фазового сдвига в интервал времени по переходам исследуемого сигнала через нулевой уровень 11, Недостатком такого фазометра является большая фазо-амплитудная погрешность усилителей-ограничителей, используемых во входных формирующих устройствах фазометра.Известен другой широкополосный фазометр (прототип), в котором дискриминация нуль-переходов исследуемых сигналов осуществляется с помощью последовательно включенных регулируемого усилителя, предварительного усилителя-ограничителя и формирующего ограничителя 21. Регулируемый усилитель управляется выходным сигналом предварительного усилителя-огра- ничителя, прошедшим через фильтр верхних частот и цепь задержанной автоматической регулировки усиления.Недостатком известного устройства является наличие фазо-амплитудной погрешности регулируемого усилителя, которая резко возрастает с повышением частоты исследуемого сигнала и имеет тот же порядок, что и погрешность усилителей-ограничителей. Целью изобретения является расширение частотного диапазона и уменьшение фазоамплитудной погрешности фазометра.Указанная цель достигается тем, что в фазометр, содержащий первый и второй усилители-ограничители и фазоизмерительное устройство, введены первый и второй дискриминаторы мгновенных значений, первый и второй элементы совпадений, генератор стробирующих импульсов и линия задержки, причем один из входов первого и второго дискриминаторов соединен с выходом генератора стробирующих импульсов, а выходы их через первый и второй усилители-ограничители соединены соответственно с одним из входов первого и второго элементов совпадений, вторые входы которых через линию задержки соединены с выходом генератора стробирующих импульсов, а выходы - соответственно с первым и вторым входами фазоизмерительного устройства.3ты совпадений 7 и 8 и фазоизмерительное устройство 9.Исследуемые напряжения поступают навход двух каналов фазометра. На дискриминаторы мгновенного значения 1, 2 поступает непрерывная последовательность коротких стробирующих импульсов. В момент поступления импульса дискриминатор считывает мгновенное значение исследуемого напряжения и запоминает это значение до момента поступления следующего импульса, На выходе дискриминаторов мгновенного значения возникают ступенчатые напряжения с синусоидальной огибающей. При прохождении через усилители-ограничители 3, 4 сигналы в виде ступенчатых напряжений усиливаются, ограничиваются по амплитуде и задерживаются во времени, Временная задержка меняется по абсолютной величине при изменении уровня исследуемого сигнала на соответствующем входе фазометра.При максимальном уровне исследуемого сигнала задержка минимальна. Соответственно при минимальном уровне исследуемого сигнала задержка максимальна. Раз. ность этих двух предельных значений задержки и является так называемой высокочастотной фазо-амплитудной погрешностью усилителей-ограничителей фазометра.С выходов усилителей-ограничителей напряжения прямоугольной формы поступают на входы схем совпадения 7, 8, на другие входы которых поступает последовательность коротких стробирующих импульсов, задержанная относительно последовательности импульсов, поступающей на входные дискриминаторы мгновенных значений 1, 2 на определенную величину. При этом мгновенные значения входных исследуемых сигналов считываются схемами совпадения 7, 8 с временнбй задержкой, превышающей максимальную задержку сигнала в усилителе-ограничителе. Зта задержка является величиной фиксированной и не зависящей от уровня исследуемых сигналов с точностью до погрешности дискриминаторов мгновенных значений. Погрешности дискриминаторов мгновенных значений, выполнен- ных, например, на сверхбыстродействующих диодах, имеют очень малую величину. Ввиду синхронного считывания мгновенных значений исследуемых сигналов задержка в обоих каналах фазометра одинакова.При выборе частоты следования стробирующих импульсов и времени задержки линии задеркки необходимо выполнить следующие соотношения:Рстроб - (5 1 О) Рс макс 1 (1)7 строб. ) 7 зад, ус, макс.1 (2) тзад, лз=устроб. Р 3) тистроб.+таад. ус. мин(3)гдестроб, - ЧаСтОта СЛЕдОВаНИя СтрОбнрующих импульсов; 6177 Щ с. макс. МаКСИМаЛЬНаЯ ЧаСтота ИССЛЕ.дуемого сигнала;1 строб. - ПЕрИОд СЛЕдОВаНИя СтрабнруЮщих импульсов;5 Таад. ус. макс. - МаКСИМаЛЬНаЯ ВрЕМЕННаЯ Задержка сигнала в усилителеограничителе;Тзад. лз ВРЕМЯ ЗаДЕРЖКИ СтробИРУЮщих импульсов в линии за 10 держки;ти строб. - длительность стробирующегоимпульса по уровню О,Ь;Таад. ус. мин. - МИНИмаЛЬНаЯ ВРЕМЕННаЯ Задержка сигнала в усилителе 15 ограничителе,Чаще Всего таад. ус. мнн.) (2 - д) ти строб.,поэгому можно оторосить из выражения 1 д)один период стробирующей частоты 1 строб.11 ри этом получим20 Таад, лз = Таад. ус. мнн. - (2 - 3) Ти строб.Сигнал на выходе схем совпадения получает фиксированную задержкутзад. с. Фикс. =строб.+Тзад,лз.-1 гстота исследуемых сигналов может достигать нескольких мегагерц.11 рименение данной схемы позволитстроигь широкодиапазонные цифровые фазометры с усилителями - ограничителями,выполненными на широко распространенных и недорогих интегральных схемах практически Оез настроики, и устранит неооходимость разработки усилителей-ограничителей на дорогих СВЧ-транзисторах со сложными цепями коррекции, упростит и ускоЗ 5 рит серийный выпуск высокоточной отечественной фазоизмерительной аппаратуры.Формула изобретенияШирокополосный фазометр, содержащий40 первый и второй усилители-ограничители ифазоизмерительное устройство, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона и уменьшения фазоамплитудной погрешности, он снабжен пер 45 Вым и Вторым дискриминаторами мгноВенных значений, первым и вторым элементомсовпадений, генфатором стробирующих импульсов и линиеи задержки, причем один извходов первого и второго дискриминаторов50 соединен с выходом генератора стробирующих импульсов, а выходы их через первый ивторой усилители-ограничители соединенысоответственно с одним из входов первого ивторого элемента совпадений, вторые входы55 которых через линию задержки соединеныс выходом генератора стробирующих импульсов, а выходы - соответственно с первым и вторым входами фазоизмерительногоустройства.60 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРКо 123617, кл, б 01 К 2500, 1959.2. Авторское свидетельство СССР65 Хо 312210, кл. 6 01 К 25/00, 1971,617746 Составитель М. Барашков Редактор В. Девятов Техред Н. Рыбкина Корректор А. Степанова Подписное Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1824/10 Изд.500 Тираж 1080 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5