Низкочастотное устройство преобразования фазового сдвига в цифровой код

вьойине груп импу выхо форь перв лей,иэъюнкторои компара ни ый в нен с входом ой вход одом второго а определения второго комветственно к иэъюнктор второмустра ппы венти у вто фь СОЮЗ СОВЕТСНИХ 6 - СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИНГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ САНИЕ ИЗО ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬ 21) 3535737/18-2122) 07.01,8346) 23;04.84. Бюл. 1172) А. А, Плавильщикиди53) 62(54)(57.) НИЗКОЧАСТОТНОЕ УСТРОЙСТВОПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА ВЦИФРОВОЙ КОД, содержащее первыйнуль-орган, триггер, один из входовкоторого соединен с выходом первогонуль-органа, генератор образцовойчастоты, ключ, первый вход которогосоединен с выходом триггера, авторой вход подключен к выходу генератора образцовой частоты, счетчик,подключенный входом к выходу ключа,второй нуль-орган, компаратор, блокопределения порога, один из входовкоторого соединен с входом второгонуль-органа и с первым входом компаратора, а выходблока определенияпорога подсоединен к второму входукомпаратора, первый формировательимпульсов, вход которого подключен квыходу второго нуль-органа, элементсовпадения, присоединенный первым 80108791 А ом к выходу первого формироваимпульсов, инвертор, выход рого подключен к второму входу ента совпадения, вход инвертоодключен к выходу генератора эцовой частоты, первую группу лей, подключенную первым входом ходу элемента совпадения, втовход первой группы вентилей сое"с выходом счетчика, вторую пу вентилей, второй формирователь льсов, подключенный входом к ду триггера, а выход второго ирователя импульсов подключен к ому входу второй группы венти- . отличающееся тем, 8 что, с целью повышения точности преобразования, в него введены второй тор и регистр, причем пер второго компаратора соеди второго нуль-органа, втор второго компаратора с вых инвертора, вход второго и подключен к выходу блока порога, выходы первого и параторов подключены соот первому и второму входам выход которого подключен входу триггера, вхо ключен к выходу пер лей, а выход - к вт рой группы вентилейИзобретение относится к цифровойтехнике и можт быть использовано визмерительных приборах для преобразования фазового сдвига в цифровойкод на низких частотах, 5Известно устройство преобразования фазового сдвига в цифровой код,содержащее два нуль-органа, триггер,ключ, генератор и счетчик 1 .Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство преобразования фазовогосдвига в цифровой код, содержащеедва нуль-органа, дна триггера, дваключа, .генератор образцовой частоты, 5блок определения порога, компаратор,иннертор, дне группы вентилей, трифофжрователя, элемент совпаденийи два счетчика 2,Г 1Недостатком известных устройств 20является значительная погрещностьпреобразования фазового сднига в цифровой код. 30 Цель изобретения - поньппение точности преобразования,Указанная цель достигается темфчто н низкочастотное устройство преобразования фазового сдвига в циф"роной код, содержащее первый нуль 30орган, триггер, один иэ входов которого соединен с выходом первогонуль"органа, генератор образцовойчастоты, ключ, .первый вход которогосоединен с выходом триггера, авторои вход подключен к выходу генеч35ратора образцовой частоты, счетчик,подключенный входом к выходу ключа,второй нуль-орган, компаратор, блокопределения порога, один из входовкоторого соединен с входом второгоо 40нудь-органа и с первым входом ком"паратора, а выход блока определенияпорога подсоединен к второму входукомпаратора, первый формирователь45импульсов, вход которого подключенк выходу второго нуль-органа, эле.мент совпадений, присоединенный первым входом к выходу первого формирователя импульсов, инвертор, выходкоторого подключен к второму входуэлемента совпадения, вход иннертораподключен к выходу генератора образцовой частоты, первую группу вентилей, подключенную первым входом квыходу элемента сонпадения, второйвход первой группы вентилей соединен с выходом счетчика, вторуюгруппу вентилей, второй формирователь импульсов, подключенныи входом к выходу триггера, а выход второго формирователя импульсов подключен к первому входу второй группы вентилей, введены второй инвертор,второй компаратор, диэъюнктор и регистр, причем первый вход второго компаратора соединен с входом второго нуль-ор-, гана, второй нход второго компаратора с выходом второго инвертора, вход вто рого инвертора подключен к выходу блока определения порога, выходы первого и второго компараторов подключены соответственно к первому и второму входам дизъюнктора, выход которого подключен к второму входу триггера, вход регистра подключен к ныходу первой группы вентилей, а выход - к второму входу второй группы вентилей.На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.Устройство содержит первый нуль- орган 1, триггер 2, второй формирователь 3 импульсов, ключ 4, счетчик 5, первый комнаратор 6, блок 7 определения порога, дизъюнктор 8, пер" вый инвертор 9, генератор О образцовой частоты, второй инвертор 11, второй компаратор 12, элемент 13 совпадения, первую, группу 14 вентилей, второй нуль-орган 15, первый формирователь 16 импульсов, регистр 17, вторую группу 18 вентилей.Выход первого нуль-органа 1 подключен к первому входу триггера 2, на второй вход которого подключен выход диэъюнктора 8, Выход триггера 2 подключен к входу второго формирователя импульсов 3 и к первому входу ключа 4, выход которого подключен к входу счетчика 5. Вход первого нуль"органа 1 является первым входом всего устройства. Первый вход блока 7 определения порога подключен к первым входам первого и второго компараторов 6 и 12., входу второго нуль- органа 15 и является вторым входомвсего устройства, Второй вход баока 7 определения порога является третьим входом устройства. Выход блока 7 определения порога подключен к второму входу первого компаратора 6 и входу второго инвертора 11, выход которого подключен к второму входу второго компаратора 12. Выходы первого и второго компараторов 6 и 12 подключены соответственно. к первому и второму входамдизъюнктора 8, выход которого подключен к второму входу триггера 2. Выход второго нуль-органа 15 подключен к входу первого формирсвателя 16импульсов, выход которого подключен 5к второму входу элемента 13 совпадений, Выход счетчика 5 подключен кпервому входу первой группы 14 вентилей, на второй вход которой подключен выход элемента 13 совпадений.Выход первой группы вентилей 14подключен к входу регистра 17, выходкоторого подключен к первому входувторой группы 18 вентилей. Второйвход второй группы 18 вентилей подключен к выходу формирователя 3 импульсов, а выход второй группы 18вентилей является выходом устройства. Устройство работает следующим образом.В момент перехода через нуль опорного сигнала, поступающего на первый вход устройства, нуль-орган 1 формирует на своем выходе импульс-. 25 ный сигнал, который устанавливает триггер 2 в состояние "1" на его выходе. При этом ключ 4 открывается сигналом на его первом входе и импульсы образцовой частоты, поступающие с выхода генератора 1 О на второй вход ключа 4, подаются на вход счетчика 5. На второй вход устройства поступает сигнал, пред-.ставляющий собой смесь полезногосигнала и узкополосного шума. При переходе сигнала через нуль. срабатывает нуль-орган 15. При этом независимо от направления этого перехода срабатывает формирователь 16. На выходе формирователя 16 импуль 40 сов появляется импульсный сигнал, который поступает на первый вход элемента 13 совпадения, на второй вход которого через инвертор 9 посту 45 лают импульсы с выхода генератора 10, В результате чего в паузе между импульсами опорной частоты осуществляется перепись в регистр 17 через вентили 14 кода числа импульсов, поступивших к данному моменту на вход50 счетчика 5, Этот код сохраняется в регистре 17 до очередного перехода через нуль сигнала, поступающего на вход .устройства.Процесс повторяетсядо тех пор, 55 пока не появится полезный сигнал. Причем полезный сигнал может быть любой полярности. При появлении полеэного сиГнала происходит срабатывание одного из компараторов 6 или 12. Компаратор 6 осуществляет сравнение текущего значения сигнала на его пер. вом входе с порогом, поступающим на его второй вход с выхода блока 7 определения порога. Значение порога представляет собой предельное значение узкополосного шума, определяемое блоком 7. Блок 7 представляет собой стробируемый пиковый детектор, измеряющий максимальное значение сигг нала в течении строб-импульса, поступающего на третий вход устройства. Компаратор 12 осуществляет сравне" ние текущего значения сигнала с инвертированным на инверторе 11 пороговым значением.Выходы компараторов 6 и 12 объединены по "ИДИ" с помощью дизъюнктора 8, поэтому при срабатывании одного из компараторов, триггер 2 устанавливается в состояние "О" на. его выходе, Триггер 2 блокирует импульсы, поступающие на второй вход ключа 4. При этом в счетчике 5 фиксируе-.ся код числа импульсов, поступающих на его вход за интервал времени от перехода через нуль опорного сигнала, до перехода через пороговое значение сигнала на втором входе устройства. В коде, полученном на выходе счетчика 5, содержится методическая ошибка (погрешность), определяемая временным интервалом между моментом перехода через нуль сигнала и последующим моментом перехода этим сигналом порогового значения. Величина этой пог-, решности возрастает с понижением частоты колебаний сигнала, а также с уменьшением соотношения сигнал/шум, 11 огрешность исключается с помощью регистра 17, на выходе которого фиксируется код временного интервала, образованного моментами перехода через нуль опорного и полезного сигнала.При опрокидывании триггера 2 из состояния в состояние "О" срабатывает формирователь 3, импульсный сигнал, на выходе которого разблокирует группу 18 вентилей, в результате чего, цифровой код фазового сдвига. с выхода регистра 17 выдается на выход устрбйства.Таким образом, введение новых элементов, т.е, инвертора, компаратора, дизъюнктора и регистра позволило повысить точность преобразования фазового сдвига,в цифровой код.СоставительТехред А.Ба Шубиннец Редактор Коррек иницкая ерничен 26 42 Тираж 711ВНИИПИ Государственного комитета СССпо делам изобретений и открытий035, Москва, Ж, Раушская наб д,а одписно илиад ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,