Широкополосный цифровой фазометр

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 80,к 2 00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ВИДЕТЕЛЬСТ ТОРСКО(22) (46) (72) Бюл. М 19 В,В.Гришаев, ов и А,В,Нилки ститут автомат управления и.С,Жили Ю,К,Сид омский эи сист дио рованны электро (53) 62 17.373(088,8 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) 1. Цифровые методы измерениясдвига фаэ, Отв,ред, Корндорф,(54)(5) ШиРокополоснцй цифРовойФАЗОИЕТР, содержащий два формирователя, выходы которых соединеныс управляемым триггером, соединенным через два элемента совпаденийсо счетчиком, задающий генератор,который через последовательно соединенные фазовращатель и третийформирователь подключен к второмувходу первого элемента совпаденияи непосредственно - к входу времяэадающего делителя, первый выход времяэадающего делителя через блокуправления Фаэовращателем подключен к другому входу фазовращателяи через последовательно соединенные блок автоматики и триггер подключен к второму входу второго элемента совпадения, и импульсно." фазовой детектор, о т л и ч а ющ и й с я тем, цто, с целью расширения частотного диапазона, внего дополнительно введены коммутатор, формирователь гармоник и блокуправления коммутатором, выходы которого соединены с управляющимивходами коммутатора, коммутируемыевходы которого подключены к первому, второму, третьему и четвертомувыходам времязадающего делителя, авыход коммутатора соединен черезФормирователь гармоник с одним извходов импульсно-фазового де 1 ектора,другой вход которого соединен с однйм из входов фазометра, а выходс управляющим входом задающего генератора, причем входы блока управления коммутатором соединены соответственно с выходами второго формирователя и времязадающего делителя, 1019360Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может бытьиспользовано для повышения точностиизмерения разности фаэ цифровымифазометрами в широком диапазоне ча 5стот,Известен цифровой фазометр с преобразованием фазовый сдвиг - интер.вал времени " код, содержащий форми 1 Орующие устройства в каждом из кана"лов, триггер, схемы совпадений, генератор квантующих импульсов, времяэадающую схему и счетчик импульсов 11,Недостаток таких фазометров - зна 15цительное возрастание погрешностиизмерения на низких частотах иэ-занекратности времени измерения периоду входного сигнала,Известен также цифровой фазометрсодержащий два Формирователя, выходы Окоторых соединены с триггером, выходкоторого через два элемента совпадения соединен со сцетциком, второйвход первого элемента совпадения через формирователь, Фазовращатель,блок управления скоростью вращенияфазовращателя и делитель соединенсо схемой фазовой автоподстройкичастоты, состоящей иэ генератора,фазового детектора, фильтра низкой ЗОчастоты и схемы поиска, второй входвторого элемента совпадений черезтриггер, блок автоматики и делительсвязан с фазовращателем и генератором, причем второй вход фазового детектора через фильтр, полосовой усилитель и генератор гармоник соединен с одним из входов фазометра 2 1.Недостатком этого фазометра является ограничение диапазона иэмерения, вызванное сложностью перестройки задающего генератора в широкомдиапазоне частотЦелью изобретения является расширение частотного диапазона, 45Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство, содержащеедва Формирователя, выходы которыхсоединены с управляемым триггером,соединенным через два элемента совпадений со сцетчиком, задающий генератор, который через последовательно соединенные фазовращатель и третий формирователь подклюцен к второму входу первого элемента совпадения и непосредственно - к входу времязадающего делителя, первый выходвремязадающего делителя через блокуправления фазовращателем подключен к другому входу фаэовращателя и через последовательно соединенные блок автоматики и триггер - к второму входу втопого элемента совпадения, и импульсно-фазовый детектор, введены коммутатор, формирователь гармоник и блок управления коммутатором, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, , коммутируемые входы которого подклю. цены к первому, второму, третьму и четвертому выходам времязадающего делителя, а выход коммутатора соединен через формирователь гармоник с одним из входов импульсно-Фазового детектора, другой вход которого соединен с одним из- входов фазометра, а выход - с управляющим входом задающего генератора причем входы блока управления коммутатором соединены соответственно с выходами второго, Формирователя и времязадающего делителяНа чертеже представлена блок-схема фазометра.Широкополосный цифровой фазометр состоит из формирователей 1 и 2, управляемого триггера 3, элементов 4 и 5 совпадения, счетчика 6, импульсно-Фазового детектора 7 фор" мирователя 8 гармоник, коммутатора 9, блока 10 управления коммутатором, времязадающего делителя 11, рбразованного делителями 18-21 частоты, задающего генератора 12, фазовращателя 13, третьего формирователя 14, блока 15 управления Фазовращателем, бло. ка 16 автоматики и триггера 17.Устройство работает следующимббразом.Измеряемые колебания поступают на входы формирователей 1 и 2, на выходе которых Формируются остроконечные импульсы, соответствующие переходам через нуль исследуемых напряжений, по которым триггер 3 Фор." мирует прямоугольные импульсы с частотой повторения, равной частоте входного сигнала, и длительностью, равной измеряемой разности фаз, Прямоугольные импульсы поступают на элемент 4 совпадения, на второй вход которого поступают квантующие импульсы от задающего генератора 12 церез Фазовращатель 13 и формирователь 14, Пачки квантующих импульсов с количеством импульсов в пачке, пропорциональным измеряемой разности фаз поступают на второй элемент 53 01 совпадений, который открывается на время измерения, формируемое триггером 17, блоком 6 автоматики и вре- ,мязадающим делителем 11, состоящим ,из последовательно включенных делителей 18-21 частоты, на входы которого поступает сигнал задающего генератора 12. Время измерения определя. ется как3В =1 и кгде С- период импульсов задающегогенератора 12;и - коэффициент деления делителя 18 частоты;коэффициент деления каждого из делителей 19-21 частоты.Непрерывное и равномерное вращение фазы напряжения задающего генератора, обеспечивается Фазовращателем 13 и блоком 15 управления фазовращателем, на вход которого поступают импульсы времени измерения с выхода времязадающего делителя 11,Для исключения погрешности не- кратности времени измерения, периода входного сигнала и работы в режиме оптимального квантования необходимо обеспечить целочислоенное соотношение между периодом входного согнала, периодом задающего генератора й временем измерения. Это обеспецивается системой импульсноФазовой автоподстройки частоты задающего генератора 12, которая состоит иэ импульсно-Фазового детектора 7, формирователя 8 гармоник, коммутжора 9 и блока 10 управления коммутатором. Входной сигнал поступает на вход фазового детектора 7, на второй вход которого поступает сигнал в виде остроконечных. импульсов с выхода формирователя 8 гармоник. На вход формирователя 8 гармоник поступает сигнал с выхода коммутато 9360 4ра 3, на входы которого поступают сигналы с делителя 18 частоты Г /и,фс делителя 19 частоты Гк/пМ, с делителя 20 частоты Г /пЯ с делителя 21 частоты Г /п 1. На выход коммутатора 9 проходит один из этих сигналов в зависимости от управляющего кода, выданного блоком 10 управления коммутатором, на входы которо го поступают. сигналы входной частоты с выхода формирователя 2 и импульсы времени измерения с выхода время- задающего делителя 11. В зависимости от соотношения входной частоты и ча" стоты импульсов времени измерения на выходе блока 10 управления комму" татором устанавливается тот или иной управляющий код а20КВПри а 1 - 1 на выходе коммутатора 9 существует сигнал с выхода делите" ля 21 частоты, при ак+ " М 2 на вы" ходе коммутатора 9 существует сигнал с выхода делителя 20 частоты, при в=1+ - М , на выходе коммутатора 9 существует сигнал с выхода дели теля 19 частоты, при а 1+ - Мф на выходе коммутатора существует сигнал с выхода делителя 18 частоты.Таким образом, обеспечивается оптимальный режим работы системы импульсно-Фазовой автопоДстройки, при котором диапазон перестройки часто ты задающего генератора уменьшается эа счет предварительного изменения частоты задающего генератора, посту" лающего на вход импульсно-Фазового 49 детектора, времязада ющим делителем, причем коэффициент деления .опреде" ляется по соотношению времени измерения и периода входного сигнала, что позволяет расширить частотныйдиапазон входных сигналов фазометра,1019360 ель М,КатановаНеце Корректор В,Гирня ст Хр актор В,Данко аказ. 3695/39 Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, Й/5