Мера фазового сдвига

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистическик Республик(51)М. Кл.2 с присоединением заявки Но 01 Я 25/04 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(54) МЕРА ФАЗОВОГО СДВИГА Изобретение относится к фазоизмерительной технике и может применяться при создании точных мер фазосдвнгающих устройств сдвига фазмежду двумя напряжениями инфразвуковых, звуковыхультразвуковых частот, а также компараторов фазы для передачи ,Фазы от эталона к мерам высших разрядов.10Известна мера фазового сдвига, Содержащая опорный генератор, питающий, два канала, выполненные из синтезаторов частоты с идентичными декадами, аттенюатора и выходного зажима, между которыми включен Фаэоиндикатор иулевого сдвига, причем имеется фаэоизмерительное устройство на основе фигур,Лиссажу, а Фазоиндикатор переключается одним входом на третий канал для контроля приращений Фазы 1).недостаток известного устройства является приращение Фазы только.через 5 и невозможность установки углов с меньшим дискретом, а также низкая точность изменения фазовых соотношений 0,2-0 1Известна также мера фазового сдвига, содержащая генератор опорной частоты, связанный с двумя каналами, вы-З 0 2полненными из последовательно вклю" ченных синтезатора частоты с идентичными декадами, усилителя, аттенюатора и выходного зажима. Мера снабжена датчиком временного интервала, выполненного из электронного коммутатора и схемы совпадения, связанных с выходом триггера, один вход которого связан с шиной сброса пересчетной схемы и схемой сброса, а второй вход - че-, рез схему сравнения кодов, пересчетную цепь и схему совпадения подключен к выходу блока опорных частот, выходы которого связаны с одним синтезатором непосредственно, а с другимчереэ электронный коммутатор 2.Недостаток заключается в низкой точности воспроизведения Фазы (порядка 0,1 ф) и малом диапазоне частот от 100 кГц до 10 МГц, так как происходит биение следующнх частот 33 - (3,1 -3 О) + 30 -39,9 Д = 0,1 - 10 МГц (перекрытие 10/01 100 раэ) Целью изобретенияявляется повьаае.- ние точности дискретного воспроизведения фазы в широком диапазоне частот, например от 0,01 Гц до 2 МГт (т.е. пверекрытие По частоте 2106 о = 210 раэ) .3 6,614Цель достигается тем, что мера Фазового сдвига содержащая генераторопорной частоты, подключенный к двумканалам, выполненным из последовательно соединенных синтезатора частотыаттенюатора и выходного зажима, электронный ключ, подсоединенный к счетному триггеру, снабжена К кодовыми за"датчиками частоты, четыре выхбда каждого из которых в коде 1-2-4-8 соединены с соответствующими входами Кчастотных декад синтезаторачастоты 10- одного иэ каналов, источником постоянного напряжения, третьим синтезато-ром частоты, триггером Шмидта, вто-,рым электронньж ключом и вторым счетным триггером, кнопкой запуска и Фазоиндикатором нулевого сдвига, вклю-ченным между выходными зажимами, приэтом, входы всех К кодовых задатчиковчастоты соединены с источником постоянного напряжения через первый электронный ключ, управляющий вход которого йодсоедийен к третьему синтезатору частоты через последовательно включенные первый счетный триггер, триггер Шмидта, второй электронный ключ,управляющий; вход которого соединен свторым счетным триггером, единичныйвыход которого подключен к нулевомувыходу первого счетного триггера, анулевой выход второго счетного триггера - с заземленной шиной через кноп.30ку запуска, третий синтезатор соединен сопбрным генератором.На чертеже представлена блок-схема меры Фазового. сдвига.Мера Фазового сдвига содержит генератор 1 опорной частоты, связанныйс двумя каналами 2, выполненными иЭпоследовательно;включенных синтезатора 3 частоты с кодовой установкойчастоты декад, усилителя 4, -аттенюа-тора 5 и выходного зажима 6, междукоторыми включен Фаэоиндикатор 7 ну.левого сдвига МераФазового сдвигаснабжена К кодовыми задатчиками 8 45частоты, четыре выхода которых в ко-,де 1-2-4-8 связаны с соответствующимивходами К частотных декад Сий 1 езатО-ра частоты одного из каналов, причем,входы всех К кодовых задатчиков частаты соединены с источником 9 постоянного напряжения через электронныйключ 10, управляющий вход которогосоединен с трЕтьим синтезатором 11частоты через последовательно включен ные первый счетный триггер 12,триггерШмидта 13,второй электронный ключ 14,к управляющему входу которого заведе-" на связь от второго счетного триггера15, открытое плечо которого соединено с закрытым плечом первого счетноготриггера, а закрытое плечо второгосчетного триггера соединено с корпусом через кнопку запуска 16, и третийсинтезатор 11 частоты соединен с опорньм генератором 1.65 03Устройство работает следующим образом,Напряжение генератора 1 частотой 5 МГцвыведетдва канала 2 с синтезатором 3 частот, которые могут перестраиваться сигналами постоянного тока по четырем шинам в коде 1-2-4-8, причем зти сигналы поступают от переключателей, смонтированных в синтезаторах частоты. Диапазон работы таких" синтезаторов частоты возможен,например, от 0,01 Гц до 2 МГц черезшаг в 0,01 Гц. Таким образом, перекрытие частоты составит 2 10 /0,0182, 10 . Сигналы усиливаются в усили- телях 4 и после регулировки уровня в аттенюаторах 5 поступают на выходные зажимы 6, где выходные напряжения 0,1 и О могут быть использованы для поверки Фаэоизмерительной аппаратуры. Задание Фазовых соотношений основано на создании приращения по Фазе согласно выраженйяьу=ьы й=36 а ь 1 И,где ьЕ - приращение частоты в одномиз каналов за время Ь 1 .Для точного задания переменного времени использован третий синтезатор 11 частот, который через схему выде-, ления одного периода сигнала 11 синтезатора, соединен с электронным ключом 10, Последний пропускает сигнал постоянного тока от источника 9 на кодовые задатчики 8 частоты (КЗЧ,1 КЗЧ;, КЗЧ) в течение времени одного периода сигнала синтезатора 11. Это время задается частотой синтезаЕтора 11 Е 1 с - с точностью до3" 10 7Введение угла осуществляется нажатием кнопки 16, при этом триггер 15 становится на самоудержаниеф 1 и открывает электронный ключ 14, В момент прохода частоты от синтезатора11 срабатывает триггер Шмидта 13 и запускает триггер 12, который открывает электронный ключ 10 на время, равное одному периоду синтезатора 11, что приводит к изменению частоты Г на Ь Г на всех частотах О 1, П. По истечении полупериода синтезатора 11триггер"Шмидта 13 закроется, а спустя еще полпериода снова откроется и своим фронтом опрокинет триггер 12 висходное состояние, и приращение ЬЕисчезнет, За это время произойдет приращение Фазы, которое равнозло дЕо Например, для любой частоты на выходе, при ййчз = 0,01 Гц и йсц= - 1000 Гц необходимо одно и тоже вреФормула изобретения э 2439/4 Подписно ЦНИИ ПИ1 ираж 1089 Филиал ППН Пат г.ужгород,ул.Про т У тная,4мя для задания угла сдвига Фаэ вЭЬО. 0011000 Опри Юц -- 1 Гц Ьд = 3 6 для всехоИчастот, так как в формулу кроме этих частот не входят другие величины, что легко устанавливается на синтезаторе 3При Ец= 2,78 Гц и Есц 11000000 Гц приращение 0,001, при 100,0 Гц ьр= 10 и т,д., т.е. угол сдвига фаз частот независим.В частности для заданияд =2,78 Гц необходимы (при частотах, имеющих последние знаки нулевыми) коды для В в КЗЧ - 1000, для 7 в КЗЧ, для 12 в КЗЧд" 0010.Созданный макет в лаборатории позволяет задавать Фазу 0-360 с помощью кодовой установки для частот от 0,01 до 2 МГц с погрешностью в 0,01 О.Мера применяется для создания ши рокополосного компаратора Фазы с целью передачи угла от эталона мерам высших разрядов. Иера фазового сдвига, содержащая генератор опорной частоты, подключенный к двум каналам, выполненным из последовательно соединенных синтезатора частоты, аттенюатора и вы" ходного зажима, электронный ключ, подсоединенный к счетному триггеру., о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с 61403 6целью повышения точности прн дискретном воспроизведении фазы в широкомдиапазоне частот, она снабжена К кодовыми эадатчиками частоты, четыревыхода каждого иэ кОторых в коде 1-2-4-8 соединены с соответствующими 5 входами К частотных декад синтезатора частоты одного из каналов, источником постоянного напряжения, третьимсинтезатором частоты, триггером ВМидта, вторым электронным ключом и вто" 10 рым счетным триггером, кйопкой запуска и Фаэоиндикатором нулевого сдвига,включенным между выходными зажимами,при этом входы всех К кодовых задатчихав частоты соединены с источникомпостоянногонапряжения через первыйэлектронный ключ, управляющий входкоторого подсоединен к третьему син.- тезатору частоты через последовательно включенные первый счетный .триггер,триггер Шмидта, второй электронныйключ, управляющий вход которого соединен с вторым счетным триггером, единичный выход которого подключен к нулевому выходу первого счетного триггера, а нулевой выход второго счетно го триггера - с заземленной шиной через кнопку запуска, третий синтезатор соединен с опорным генератором,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. АвторскОе свидетельство СССРР 224670, кл, 4 01 Й 25/04, 1968,2, Авторское свидетельство, СССРР 37364, кл.01 Я 25/04, 1973.