Цифровой фазометр

Союз Советских Социалистических РеспубликОП КСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 741189(51)М. Кл. 0 01. В 25/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088,8) Дата опубликования описания 20. 06.80 В. И. Никитин, С. А. Подлесный, И. Б. Товбис и И. К. Чмых(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР Изобретение относится к радиоиэмерительной технике и может быть использовано при разработке цифровых помехоустойчивых фазоизмерителей повы 5 шенной точности. Известен цифровой фаэометр с преобразованием фазовый сдвиг-интервал времени-код за период исследуемой частоты, содержащий формирователи, 10 триггеры, схемы совпадений и измерительный счет 1,Известен также циФровой фазометр с постоянным временем измерения, содержащий формирующие устройства в. )5 каждом из двух каналов, соединенные с преобразователем сдвига Фаз в циф. ровой код и цифровое отсчетное устройство, соединенное с преобразователем сдвига Фаз в цифровой код. Формирующие устройства служат для выделения фронтов входных сигналов. В качестве формирующих устройств, как правило, используются усилители-ограничители 2. 25Недостатком известного устройства является понижение точности измерения сдвига Фаз при воздействии сосредоточенной помехи в полосе пропуска" ния тракта усиления, а при превыаении 0 уровня домехи уровня сигнала - потеря работоспособности.Цель изобретения в . обеспечение работоспособности и повышение точности измерения разности фаз в условиях воздействия сосредоточенной, близкой к частоте сигнала помехи.Поставленная цель достигается тем, что в, известный фаэометр, содержащий в каждом иэ двух каналов формирователь и общий для обоих каналов преобразователь сдвига фаэ в цифровой код, соединенным с блоком отсчета, дополнительно введены в каждый иэ двух каналов линейный усилитель, соединенный с детектором сгибающей, узел выделения зоны максимума-огибающей, подключенной между детектором огибакнцей введеиньм блоком стробирования, при этом Формирователь включен между линейным усилителем и блоком стробирования, выход которого соединен к.преобразователю сдвига фаэ в цифровой код, а выход узла выделения. зоны максимума огибающей соединен с блоком отсчета. На фиг, 1 приведена блок-схемаФаэометра; на фиг. 2 - схема узлавыделения зоны максимума огибающейгде ь 1 максимум помехи, Так для Я.Ь =,Ю 2 Ю=О,1;ГС= О,ОФ тноеостькогоусилиой Выделяя зону м ную относительно значения огибающе сигналом импульсЫ ва.теля 3 и 4, со переходам огранич получают точное з ла. печивает ую точусловия помехи Устройство состоит из линейных усилителей 1 и 2, соединенных с формирователями 3 и 4 и детектором и огибающей 5 и б, блоков 7 и 8 стробирования, соединенных с узлом 9 и 10 вьщеления зоны максимума огибающей, формирователями и преобразователем сдвига фаз в цифровой код 11, блока отсчета 12, соединенного с преобразователем сдвига фаз в цифровой код и узлами выделения зоны максимума огибающей, которые соединены с детекторами огибающей.Линейный усилитель в каждом из каналов служит для усиления сигнала или смеси сигнала и помехи; формирователи обеспечивают вьщеление нуль- переходов входного сигнала; детектор огибающей вьщеляет огибающую усиленной суммы сигнала и помехи; узел выделения зоны максимума огибающей обеспечивает на выходе прямоугольный импульс, соответствующий зоне огибающей смеси сигнала и помехи, симметрично расположенной относительно точки максимума огибающейу блок стробирования представляет из себя ключ, управляемый выходнымимпульсом устройства выделения зоны максимума.фаэометр работает следующим обраОгибающая смеси достигает макси 2 й о мума в моменты времени С = (=О, 1, 2) . Это видно из выражений для огибающей (1) и Фазы (2) суммы сигнала и помехиЕЖ-Е ЪМГО 5 ЙО, )1) вана.Л,Вам=со сцаксимума, симметричточки максимальногой, и стробируя этимс выхода формиро"ответствующие нульенной входной смеси,начение фазы сигнаОдновременно строб с выхода узла 9 и 10 выделения максимума сигнала подается на блок 12 отсчета Таким образом, измерение проводится только в разрешенной зоне сигнала. Сигнал с детектора огибающей 5 и 6 поступает на пороговый элемент 13 через усилитель огибающей 14. Порог срабатывания элемента 13 выбирается так, чтобы Формировался импульс, симметричный относительно максимума огибающей, на уровне, например 0,5 О И - амплитуда огибающей) . Так как амплитуда огибающей может измениться в широких пределах порог срабатывания элемента 13 регулируется напряжением, пропорциональным поступающим с пикового детектора 15 так, что фаза огибающей, попадающая в зону импульса строба, остается постоянной. На выходе второго порогового элемента 16 имеется сигнал, разрешающий прохождение стробирующих импульсов с выхода элемента 13 через элемент совпадения 17 в случае, когда амплитуда огибающей превы шает некоторый минимальный уровень. В противном случае сигнал с выхода элемента 16 устанавливает на выходе элемента 17 сигнал,.разрешающий измерение в течение всего времени. Это обеспечивает возможность измерений в отсутствие или при малой величине помехи.Погрешность измерения фазоиэмерителя за постоянное время определяется шириной выбранной зоны и может быть 15 значительно уменьшена по сравнению с известным устройством, причем и в случае, когда амплитуда помехи превышает уровень сигнала,Определим среднеквадратическую погрешность измерения сдвига фаз в слу" чае,когда помеха превыаает уровень сигнала, т, е, щ 1.В этом случае .фаза суммарного колебанияВ=агс 1 д в эю й 1=мэюй,) 25 а значение среднеквадратической погрешности за время измерения (Тиэ)2 ве 1 и (Я.дцЮ Ц1 длительность выбранной зоныогибающей суммы сигнала и При указанных условиях изве устройство теряет работоспособ С целью расширения динамиче диапазона устройства, линейный О тель 1 и 2 снабжен автоматичес регулировкой усиления (АРУ) . Настоящее устройство обес работоспособность и повышенн,ность измерения сдвига фаз в воздействия сосредоточенной близкой к частоте сигнала.Формула изобретения50 ЦиФровой фазометр; содержащий вкаждом из.двух каналов Формировательи общий для обоих каналов преобразователь сдвига фаз в цифровой код, соединенный с блоком отсчета, о т .л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюобеспечения работоспособности и повышения точности измерения сдвига Фазпри наличии сосредоточенной помехи вполосе пропускания, в каждый канал 60 дополнительно введены линейный усилитель, соединенный с детектором огибающей, узел выделения зоны максимумаогибающей, подключенный Между детектором огибающей и введенным блоком б 5 стробирования, при этом формирователь141189 Составитель А. СтаростинаТехред И.усталою Коррек риценко Редактор Ю, П одписно ираж 1019 каз 3323/ ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская иаб., д. 4/5лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная,включен между линейным усилителем иблоком стробироэания, выход которогоподсоединен к преобразователю сдвигафаэ в цифровой код, а выход узла выделения зоны максимума огибающей соединен с блоком отсчета,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Смирнов П, Г. Цифровые фазометры, Л., Энергияф 1974 с. 15-16.2. Авторское свидетельство СССР 9 123617, кл. 01 25/08, 1959.