Цифровой фазометр

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Свез Сееетскнк Социалистических Республик(51)М. Кл.2 6 01 В 25/08 с присоединением заявки Нов(23) Государствен иый кои итет СССР ио дмаи изобретений и открытий(53) УДК 621, 317. 373 (088 8) Дата опубликования описания 27.1279(54) ЦИФРОВОЙ ф 3 ЙОИЕТР Изобретение относится к областиэлектрорадиоизмерительной техники иможет быть использовано при создании быстродействующих фазометров.Известен цифровой фазометр, содержащий блок управления, Формирователи, время-импульсный преобразователь, генератор тактовбй частоты,двоичный счетчик импульсов .Фазовогосдвига, двоичный счетчикимпульсовпериода, общий двоичный счетчик импульсов, два блока совпадения, дваэлемента ИЛИ, регистрирующий счетчикимпульсов, делитель на 36 "10 и элемент совпадения И,Недостатком его является то что он не,пригоден для измерения Фазовых сдвигфв в случае непрерывного иэмененияфчастоты входных сигналов.Известен другой цифровой Фазометр, содержащий блок управления, Фор" мирователи, время-импульсный преобразователь, генератор тактовой часто. ты, счетчик импульсов Фазового сдвига, счетчик импульсов периода, об" щий счетчик импульсов, два блока сов. падения, два элемента ИЛИ, регистрирующий счетчик импульсов, делитель . на Збф 10 ,элемент совпадений 2) . 2Недостатком этого устройства является большая длительность переходного процесса при однократном измерении частоты входных сигналов и непригодность его для измерения Фазовыхсдвигов в случа, если частоты входных сигналов изменяются непрерывноили дискретно с большей частотой.Целью изобретения является ловышение быстродействия фазометра ирасширение частотного диапазона.Для этого в цифровой Фазометр,содержащий первый и второй формирователи, соединенные соответственно свходами время-импульсного преобразо- .вателя, выходы которого через счетчики импульсов сдвига Фаз и периодасоединены с одними из,входов первого и второго блоков совпадений, вто рые входя которых присоединены к вы ходам общего счетчика,а выходы - квходам первого и второго элементовИЛИ,соединенных выходами соответствен.но с регистром счетчика импульсов иделителем частоты, генератор тактовойчастоты элемент совпадений и блок управления, подключенный к счетчикамимпульсов сдвига Фаз и периода, крегистру счетчика импульсов, к эле- ЗО менту совпадений, делителю частбты705371 10 15 20 25 коэффициентом деления 16, генератора тактовой частоты 17 и добавочного 30 устройство работает следующим об- .35 левое состояние.Прямоугольные импульсы с выходом Формирователей 1, 2.поступают на время"импульсный преобразователь 3, гдев течение первого периода происходит" преобразование Фазового сдвига вход-ных сигналов и длительности периода, в последовательные двойчные -коды, поступающие на счетчики импульсов Фазового сдвига 5 и периода б соответственно. В резулЬтате в теЧЕНИЕ одного периода входной частоты в :счетчике 5 Фиксируется число импульсов,Ин, пропорциональное фазовоМУсдвигу входных сигналов 9 к, а в очет- .чике б - число импульсов И , пропор"циональное периоду входной частоты. 55Тф 60 и время-импульсному преобразователювведены делитель с переменным коэф-Фициентом деления, добавочный делитель частоты и добавочный элементсовпадений, причем генератор тактовой"частоты соединен с одними извходов элемента совпадений, добавочного элемента совпадений через добавочный делитель и делителя с переменным коэффициентом деления, второйвход которого соединен с выходом добавочного элемента совпадений, а выход - -с третьим входом время-импульсного преобразоэателя, выкод элемейта совпадений соединен с входом общего счетчика;Структурная электрическая схема устройства приведена на чертеже.Устройство состоит из первого и Ьторого Формирователей 1, 2, время- импульсного преобразователя 3, блок. управления 4, счетчика импульсов сдвига Фаз 5, счетчика импульсов периода б, общего счетчика 7, первого и второго блоков совпадений 8 9, первого и второго элементов ИЛИ 10, 11, делителя частоты 12, регистра счетчика импульсов 13, элемента совпадений 14, добавочного элемента совпадений 15, делителя с переменным делителя 18.Коэффициент делителя 12 равен 3600, а коэффициент деления делителя 18 равен 1800. разом;:.Перед началом измерения все счетчики фазоизмерителя импульсов с блока управления 4 устанавливаются в нуКвантование временных интервалозч й Тв, пропорциональных фазовомусдвигу и периоду входной частоты,осуществляется;выходной частотойделителя с переменным коэффициентомделения (ДПКД) 16, поступающей иавремя-импульсный йреобразователь 3.Выходная частота ДКПД 16 остаетсянеизменной в течение первого периода, когда осуществляется квантование .временных интервалов 1, и Тв.В течение следующего (четного)периода импульсы тактовой частотыс выхода тактового генератора 175 поступают на вход общего двоичногосчетчика 7 для считывания информации, занесенной в счетчики 5 б.Импульсы И и И на входы счетчиков5, 6 в это время не по тупают. Выходные уровни триггеров 5,6 управляют потенциальными входами блоковсовпадений 8, 9. Выходные сигналытриггеров общего двоичного счетчика7 поступают на имУльСные входы блоков совпадений 8, 9. Эти сигналыФормируются от спадоь импульсов соответствующих триггеров и распределяются вс времени так, что исключается возможность совпадения их присуммировании на элементах ИЛИ 10, 11.С выхбда элемента ИЛИ 11 импульсыйоступают на делитель 12 частоты на3600, а с вьхода элемента 10 - нарегистр счетчика 13 импульсов.За время, в течение которого наделитель 12 поступает 3600 импульсовна счетчик 13 импульссв поступаетчисло импульсов,-пропорциональноеФазовому сдвигу между входными сигналами. Импульс переполненияделителя,12, поступающий на блок управления4, прекращает прохождение импульсов,тактовой частоты на общий двоичныйсчетчик 7, и считывание инфсрмацийзаканчивается. Счетчик 13 фиксирует,результат измерения фазового сдвигав градусах с точностью до десятыхдолейеВ 1 о же время в течение Первогополупериода четного периода входнойчастоты с вреМя-импульсного преобразсвателя 3 йоступает единичный поенциал на добавочный элемент совпаения 15, На управляющий вход ДПКД16 начинают поступать выходные импульссы делителя 18 частоты тактового генератора 17. Количество выходныхиьаульсоВ делителя 18, поступивших .в течениеполуjериода на управляющий вход ДПКД 16,И, 0,57ЬюВЪ 1800показывает во сколько раз частотатактсвого генератора Епэ превыиаетв данный момент необходимую квантующую частоту Ю3600 Ев . В зависимости от количества имйульсов ИА"в момент их поступления устанавливается необходимый коэффициент деле-,ния ДПКД 16 КА 28, где Ф в зависюмости от величины И,может приниматьзначение О, 1, 2, .3, 4 При этомвыходная частота ДПКД 16 Адк ф кв,с точностью до октавыПроцесс установления в устройстве отсутствует. По окончании первогополупериода четного периода и вре705371 Формула изобретения 073 Подписное ИПИ Заказ 8021/48 Ти город, ул. Проектная,илиад ППП.Патен мени задержки логических схем ДПКД16 (20 - 50 нсек) его выходная частота Е,Мэ даже прн переключениичастоты Рвходных сигналов из одного крайнего значения частотного диапазона в другое, отношение которыхР /Р, может быть очень большим(более, чем 10 ), и фазометр продол 1жает нормально функционировать,На верхней рабочей частотЕ фазо-измерителя;ц,=1, В=О и Е=ЕФг==3600 РвхКоэффициент деления ДПКД 16 оста.ется неизменным во втором полупериоде, а также в следующем нечетном периоде, когда осуществляется кванто:. вание временных интервалов йи Т .По окончании вычисления отношенияЯ/Ю и сброса всех счетчиков Фазо.измерителя в 0 с началом следующего (нечетного) периода входнойчастоты. цикл измерения повторяется;Настоящее устройство позволяетувеличить быстродействие фазометраи обеспечить его работоспособность : -:при изменении частоты входных сигналов в процессе измерения, в связис чем значительно расширяется областьприменения фазометра и увеличиваетсяпроизводительность труда при измерительных работах. Цифровой Фаэометр, содержащий первый и второй формирователи, соединенные соответственно с входами времявмпульсного преобразователя, выходы которого через счетчики импульсовсдвига фаэ и периода соединены содними из входов первого и второгоблоков совпадений, вторые входы которых присоединены к выходам общего5 счетчика, а выходы - к входам первогои второго элементов ИЛИ, соединенных выходами соответственно с регистром счетчика импульсов и делителемчастоты, генератор тактовой частоты,(р элемент совпадений и блок управления,подключенный к счетчикам импульсовсдвига Фаз и периода, к региструсчетчика импульсов, к элементу совпадений, делителю частоты и времяимпульсному преобразователю, о т -л и ч а ю щ .и й с я тем, что, с цельюповьпаения быстродействия .и расшире, ния частотного диапазона, он снабженделителем с переменным коэффициентомделения, добавочным делителем часто 20 ты и добавочным элементом совпадений, причем генератор тактовой частоты соединен с одними из входов элемента совпадений, добавочного: элемента совпадений через добавочный дели-.25 тель и делителя с переменным коэффициентом деления, второй вход которогосоединен с выходом добавочного эле(мента совпадений, а выход - с третьим входом время-импульсного преоб 30 раэователя, выход элемента совпадений соединен с входом общего счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРуф 9 296053, кл. С 01 В 25/00, 1971.2. Смирнов П,. Т. Цифровые Фаэометры Л., Энергия, 1974, с. 26-27.