Триггерный цифровой фазометр

Союз Советских Социалистических Республик(088,8) по делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 30.08.79(71) Заявитель Красноярский политехнический институт(54) ТРИГГЕРНЫЙ ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Изобретение относится к области радио- измерительной техники и может быть использовано для построения цифровых фазометров.Триггсрцыс фазометры, имсющцс широкое практическое применение, обладают существенным недостатком, заключающимся в наличии мертвых зон вблизи 0 и 360, что ограничивает диапазон измеряемых фазовых сдвигов и верхнюю граничную частоту 1 О таких фазометров, снижает их помехоустойчивость. Известно много технических решений, обеспечивающих ручное или автоматическое исключение мертвых зон триггерных фазометров, 15 В частности, известен цифровой фазометр, в котором исключение мертвых зон при измерении малых углов или углов, близких к ЗбО, достигается за счет вреде ция в один из каналов фазового сдвига, равного 180, который создается формируощим устройством фазометра между импульсами привязки к положительным ц отрицательным нуль-переходам исследуемого 25 сигнала 1.Введение дополнительного фазового сдвига в таком фазомстре осуществляется вручную, что связано с трудностью автоматической регистрации попадания в мертвую 30 зону, требующей существенного усложнения аппаратуры,Автоматическое исключение мсртвых зон в широком диапазоне частот достцгается в фазометрс, где калиброванный фазовый сдвиг, равный 180, создается с помощью трцггерных делителей частоты, включаемых в каналы фазометра. Известный цифровой фазометр с автоматическим исключением мертвых зон содержит формирующие устройства и триггеры-делители частоты первого и второго каналов, два управляемых триггера ц электронных ключа, узел синхронизации триггеров-делителей частоты, генератор импульсов, времязадающцй блок, элемент совпадений и счетчик импульсов с индикацией 21.За счет автоматической синхронизации трпггеров-делителсй частоты длительность выходных импульсов управляемых триггеров, соответствуюпцп измеряемому фазовому сдвигу, изменяется в пределахТ 3- р( - Г,2 что обеспечивает цх устойчивую работу цотсутствие мертвых зон до частотР, = 1/2;,где Т = 1)Г - период сигнала; тр - разрсшающее время управляемого триггера, Синхронизация триггеров-делителей осуществляется в паузе между измерениями, что исключает их сбои при углах, близких к 180, повышает помехоустойчивость измерений.В то же время исключение мертвызоп в дшшом фазомстре сопровождается делением частоты сигнала на два, что приводит к возрастанию погрешности дискретного преобразования на низких частотах, обусловленной некратностью времени измерения и периода исследуемых сигналов.Целью изобретения является повышение точности измерения триггерныцифровых фазометров в области низких частот,Указанная цель достигается тем, что цифровой фазометр, содержащий последовательно соединснныс формирующие устройства и триггеры-делители первого и второго каналов, управляемый триггер, узел синхронизации триггеров-делителей, соединенный выходом с триггером-делителем второго канала, а одним из входов с время- задающим блоком, генератор импульсов и последовательно включепныс счетчик импульсов и элемент совпадений, один из входов которого подсоединен к времязадающему блоку, снабжен четырьмя устройствами переноса в каждом канале, тремя дополнительными управляемыми триггерами, четырьмя электронными ключами, распределителем импульсов и четырехвходовым элсментом ИЛИ, входы которого связаны с выходами электронныключей, а выход - с элементом совпадений, при этом, один пз входов каждого из введенных устройств переноса соединен с триггерами-делителями, а другой - с формирующими устройствами первого и второго каналов, каждый из четырех управляемых триггеров одним входом подключен к выходу соответствующего устройства переноса первого канала, дру- гим - к выходу указанного устройства второго канала, а выходом - к соотвстствующему электронному ключу, второй вход которого сосдинен с распредителем импульсов, подсоединенным одновременно к генератору импульсов и к времязадающему блоку, выход которого соединен с первым входом узла синхронизации триггеров-делителей, причем второй вход вышеназванного узла связан с одним из устройств переноса первого канала.Структурная схема цифрового фазометра приведена на чертеже.Фазометр содержит формирующие устройства 1 и 2, триггеры-делители частоты 3 и 4, устройства переноса 6 - 12, узел синхронизации триггеров-делителей частоты 13, управляемые триггеры 14 - 17, генератор импульсов 18, электронные ключи 19 - 22, распределитель импульсов 23, элемент ИЛИ 24, времязадающий блок 25, элемент совпадений 26, счетчик с индикацией 27. 10 15 20 25 00 ) о.) 40 45 50 55 00 65 4Исследуемые сигналы, фазовый сдвиг между которыми необходимо измерить, поступают на формирующие устройства 1 и 2, где преобразуются в последовательность коротких импульсов, привязанных к положительным и отрицательным нуль-переходам, входных сигналов. С помощью синронизируемытриггеров-делителей 3 и 4 обеспечивается исключение мсртвызоп при измерении малых углов илп угло-), близких к 360. Синхронизация одного из триггеров-делителей частоты (в данном случае 4) осуществляется импульсом привязки к отрицательному нуль-переходу первого канала с выхода устройства переноса 7 импульсов привязки, Узел синхронизации триггеров-делителей частоты 13, управляемый времязадающим блоком 25, отключает синхронизацию на время измерения, что устраняет возможность сбоев синхронизируемого триггера-делителя частоты при фазовых сдвигах, близких к 180.Устройства переноса 5 - 8 и 9 - 12 в каждом канале выделяют четыре последовательности коротких импульсов привязки к положительным и отрицательным нуль-переходам входных сигналов с частотой следования Р/2, которые запускают управляемые триггеры 14 - 17, формирующие четыре фазовых интервала за период поделенной на два частоты сигнала. В результате информация об измеряемом фазовом сдвиге извлекается в каждом периоде входного сигнала и не происходит понижения точности измерений, связанной с возрастанием погрешности дискретного преобразования на низких частотах за счет деления на два частоты входного сигнала. Далее фазовые интервалы поступают на электронные ключи 19 - 22, где заполняется неперекрывающимися во времени последовательностями импульсов, получаемых с помощью распределителя импульсов 23, Пачки импульсов с электронных ключей 19 - 22 объединяются на элементе ИЛИ 24 и поступают через элемент совпадений 26 на счетчик импульсов с индикацией 27.Сравнительная оценка низкочастотной погрешности показала, что в предлагаемом фазометре эта погрешность уменьшается примерно в 10 раз по сравнению с прототипом. Последнее также можно использовать для уменьшения времени измерения в 10 раз при той же точности измерения и таким образом повысить производительность труда при работе с данным фазометром; расширить его технические возможности,Фо р мул а изобретения Триггерный цифровой фазометр, содержащий последовательно соединенные формирующие устройства и триггеры-делители первого и второго каналов, управляемыйСоставитель А. Старостина Корректор Л. Орлова Редактор Н. Коляда Заказ 2003111 Изд,505 Тираж 1090 ПодтисносНПО Г 1 оиск: Государственого комитета СССР во делам н овретенй и открыто113035, .1 осква, Ж.35, Раушскаяаб, д 5 Тнног 1)гфня, нр, Сан нова, 2 триггер, узел синхронизации триггеров-делителей, соединенный выходом с т риггер о;1- делителем второго канала, а одним из ьхо. дов с времязадающим блоком, генератор импульсов и последовательно включенные 5 счетчик импульсов с индикацией и элемент совпадений, один из входов котооого подсоединен к времязадающему блоку, о т л ни а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерения в области низких час О тот, он снабжен четырьмя устройствами переноса в каждом канале, тремя дополнительнымг управляемым и триггера ти, четырьмя электронными ключами, распределителем импульсов и четырехвходовым эле ментом ИЛИ, входы которого связаны с выходами электронных ключей, а выход - с элементом совпадений, при этом один пз входов каждого из введенных устройств переноса соединен с триггерами-делителями, 20 а другой - с формирующими устройствами первого и второго каналов, каждый из четырех управляемых триггеров одним входом поди;1 ючен к, выход соответств, ющсго устройства переноса первого канала, другим - к выходу указанного устройства второго канала, а выходом - к соответствуюиемг электронномг ключу, второй Ьход которого соединен с распределителем импульсов, подсоединенным одповременпо к генер а тору импульсов и к и рех яз ада Още т блоку, выход которого соединен с первы входом узла синхронизации триггеров-делителей, причем второи вход вышеназванного узла связан с одним гз устройств переноса первого канала.Источники пнформацш 1,принятые во внимание при экспертизе 1. Лвторское свидетельство СССР Л" 447640, кл, Ст 01 К 25(00, 1975,2. Лвторскос свидетельство СССР257 б 16, кл, С 01 Я 25/04, 19 б 9.