Цифровой частотомер-фазометр

(51) М. Кл,С 01 Н 25/00 н 03 к 13/20 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытийОпубликовано 2504.79. Бюллетень15 Дата опубликования описания 2504,79(72) Автор изобретения Б,А. Довбня Р 1) Шв 54) ЦИФРОВОЙ ЧАСТОТОМЕР-ФАЗОМЕТР Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и импульсных измерительных устройств и может быть использовано в импульсных и цифровых Фазометрических устройствах, в частности фазовых радиогеодеических и радионавигационных системах.Известно устройство для измерения разности фаэ,позволяющее получать отсчет разности фаз двух сигналов. Но оно способно работать только в непрерывном режиме измерений при наличии устойчивых входных сигналов 11 . 16Известен следящий частотомер-Фазометр, содержащий генератор опорной частоты, двоичный умножитель, управляющий реверсивный счетчик, счетчик, схему сравнения, регистр и а триггер. При этом выход генератора опорной частоты соединен со входом двоичного умножителя, управляющие входы которого соединены с выходами разрядов управляющего реверсивного 25 счетчика, а выход двоичного умножителя соединен со счетным входом счетчика, в котором выход переполнения подключен ко второму входу схемы. сравнения, первый вход которой подклюЗО чен к источнику измеряемого сигнала, а к источнику опорного сигнала подключен первый вход триггера 2).Однако при наличии помех или при пропаданиях измеряемого сигнала, а также при импульсном способе измерений, когда измеряемый сигнал поступает лишь в течение коротких отрезков времени, что имеет место при работе фазовых радиогеодезических и радионавигационных систем, в моменты .пропаданий или искажений измеряемого сигнала в регистр результата этого фазометра может быть записан ложный результатЦель изобретения - устранение воэможности получения ложных Результатов при импульсном методе измерений, а также при пропаданиях измеряемого сигнала и помехах в нем.Это достигается тем,что в предложенное устройство, содержащее генератор опорной частоты, двоичный умно- житель, управляющий счетчик, счетчик, схему сравнения, регистр и триггер, при этом выход генератора опорной частоты соединен со входом двоичного умножителя, управляющие входы кото" рого соединены с выходами разрядов управляющего счетчика, а выход двоичного умножителя соединен со счетный входом счетчика, в котором выход переполнения подключен ко второму входу схемы сравнения, первый вход которой подключен к источнику измеряемого сигнала, а к источнику опорного сигнала подключен первый вход 5 триггера, введены элемент задержки и дополнительный счетчик, соединенный с регистром, причем счетный вход до" полнительного счетчика подключен к вц ходу двоичного умножителя, устаноноч-.(0 ный вход дополнительного счетчика под" ключен к единичному выходу триггера, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, вход кото рого подключен к источнику измеряемо. )5 го сигнала, к установочному входу счетчика и к первому входу схемы срав-. нения, первый и второй выходы которой соединены с суммирующим и вычитающим входами управляющего реверсивного 20 счетчика, а третий. выход соединен с шиной записи регистра.На чертеже показана структуРная схема предложенного цифрового частотомера-фазометра.Цифровой частотомер-фазометр содержит генератор опорной частоты 1, двоичный умножитель 2, в состав которого входит счетчик 3 и система ключей 4, управляющий реверсивный счетчик 5, счетчик б, схему сранне ния 7, регистр 8, триггер 9, дополнительный счетчик 10 и элемент задержки 11.Устройство работает следующим образом. 35С выхода генератора опорной частоты 1 импульсы постоянно поступают на вход счетчика 3, входящего в состав двоичного умножителя 2. Частота этих импульсов должна превышать час тоту измеряемого сигнала по меньшей мере в и раз, где и - оснонание системы единиц измерения. Импульсы со счетчика 3 поступают на входы системы ключей 4, состояние которых оп ределяется числом, записанным в управляющем реверсивном счетчике 5. Частота импульсной последонательности на выходе двоичного умножителя 2 прямо пропорциональна числу, содержащемуся в управляющем реверсинном счетчике 5. С выхода двоичного умножителя 2 импульсы поступают на. счетные входы счетчиков б и 10. На выходе переполнения счетчика б через период времени, определяемый коэффи- М циентом пересчета счетчика б и числом в управляющем реверсивном счетчике 5, появляются импульсы Переполнения.На первый вход схемы сравнения 7 поступают импульсы, частоту и фазовый сдвиг которых относительно опорного сигнала необходимо измерять. На другойвход схемы сравнения 7 поступают импульсы переполнения от счетчика б. Схема сравнения 7 сравнивает пе риоды поступления импульсов измеряемого сигнала и импульсов со счетчика б. Фазиронание начал периодон производится установкой счетчика б в нулевое состояние импульсом измеряемого еигнала.Если импульс измеряемого сигнала опережает импульс с выхода счетчика б (1 1, где Ф- частота комйенсирующего сигнала от счетчика 6), схема сравнения 7 пропускает импульс измеряемого сигнала на первый выход схемы сравнения 7, связанный с суммирующим входом управляющего реверсивного счетчика 5, и код в счетчике 5 увеличивается.Если импульс измеряемого сигнала отстает от импульса с выхода счетчика б (при 1 ( 1), схема сдавнения 7 пропускает импульс измеряемого сигнала на второй выход схемы сравнения 7, связанный с вычитающим входом счетчика 5, и его код уменьшается.Если импульсы измеряемого сигнала и от счетчика 6 совпадают (при) схема сравнения 7 пропускает имйульс измеряемого сигнала на третий выход схемы сравнения 7, связанный с шиной записи регистра 8, при этом состояние управляющего счетчика 5 не изменяется. В этом случае код н управляющем счетчике 5 пропорционален частоте измеряемого сигнала. Таким образом, схемой сравнения 7 сравнивается текущий период измеряемого сигнала с некоторым усредненным значением предшестнующих перио дов,Импульс опорного сигнала Устанавливает триггер 9 в единичное состояние, при котором на управляющий вход счетчика 10 подается потенциал, разрешающий Работу счетчика 10. Если в течение периода измеряемого сигнала не было пропадания сигнала или помехи, последующий импульс измеряемого сигнала, пройдя на третий ныход схемы сравнения 7, поступит на шину записи регистра 8 и перепишет н него отсчет разности фаз, сформированный н счетчике 10. Этот же импульс измеряемого сигнала, пройдя через элемент задержки 11, устанавливает триггер 9 в нулевое состояние, при котором на управляющий вход счетчика 10 подается потенциал, блокирующий работу счетчика 10, .и удерживающий его в нулевом состоянии до прихода следующего импульса опорного сигнала. Время задержки элемента задержки 11 должно быть достаточным для определения схемой сравнения 7 очередности поступления импульсон на ее входы и для перезаписи н регистр 8 нового отсчета разности фаз.Таким образом, при пропаданиях измеряемого сигнала регистр 8 сохраФормула изобретения Составитель В. Новицкийедактор Е. Кравцова Техред О,Андрейко Корректор И.Муска аказ 2050/41 ЦНИИПИ по 1130 35, Раж 1089енного коретений и Т Подпи смитетаСССРоткрытийская наб., д. 4 е,ударстам иэосква,р ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 няет последний отсчет разности фаз,так как на шину записи регистра 8 импульсы не поступают.Отсчет разности фаз сохраняетсяи в том случае, если период измеряемого сигнала не равен усредненномузначению предыдущих периодов, чтоимеет место при наличии помех.Предложенный цифровой частотомерфазометр позволяет получать мгновенный отсчет разности фаз, независимо от скорости изменения фазы, чтовыгодно отличает его от других следящих фазометров, кроме того, он отличается простотой конструкции,Цифровой частотомер-фазометр, содержащий генератор опорной частоты, двоичный умножитель, управляющий реверсивный счетчик, счетчик, схему сравнения, регистр и триггер, при этом выход генератора опорной частоты соединен со входом двоичного умно- жителя, управляющие входы которого соединены с выходами разрядов управляющего реверсивного счетчика, а выход двоичного умножителя соединен со счетным входом счетчика, в котором выход переполнения подключен ко второму входу схемы сравнения, первый 58496 6вход которой подключен к источникуизмеряемого сигнала, а к источникуопорного сигнала подключен первыйвход триггера, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что, с целью устранения возможности получения ложного реэуль тата при импульсном методе измерений,а также при пропаданиях измеряемогосигнала или помехах, он содержитэлемент задержки и дополнительныйсчетчик, соединенный с регистром, р причем счетный вход дополнительногосчетчика подключен к выходу двоичного умножителя, установочный входдополнительного счетчика подключен кединичному выходу триггера, второйвход котоРого соединен с выходомэлемента задержки, вход которогоподключен к источнику измеряемогосигнала, к установочному входу счетчика и к первому входу схемы сравнения, первый и второй выходы которой соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами управляющего реверсивного счетчика,а третий выход соединен с шиной записи регистра.28 Источники информации, принятыево внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство9 464857, 1973.2. Авторское свидетельство 30 Р 372681, 1971.