Мера фазового сдвига

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК 19) ЯО 011 3(50 О. 01 В 25 гбе,нм АСАФ Нуль го е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(5 б ) 1. Авторское свидетельство СССР ф 415 б 11 с кл. 0 01 8 25/00, 19742, Авторское. свидетельство СССР Р 779910, кл. 0 01 В 25/00, 1980. (54)(57) МЕРА ФАЗОВОГО СДВЙГА, содержащая стандарт частоты, синтезатор частоты, два формирователя импульсов, дискретный фаэовращатель, два Формирователя синусоидального сигнала, устройство управления, Й 5 -триггер, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности задания дискретных фазовых приращений, она снабжена двумя трехвходовыми схемами совпадения, одной многовходовой схемой совпадения, инвертором, преобразователем фаза-интервал времени-код, регистрирующим, вспомогательным и управляющим реверсивными счетчиками, при этом один вход 85 -триггера соединен с одним иэ выходов устройства управления, а второй - с выходом многовходовой схемы совпадения, входы которой соединены с выводами " каждой из декад вспомогательно р - версивного счетчика, прямой выход триггера подключен к одноименным входам трехвходовых схем совпадения, вторые входы которых соединены с вы-, ходом одного из формирователей импульсов, а третьи входы первой схемы совпадения связаны с входом инвертора, а второй - с выходом инвертора, при этом вход инвертора соединен с выводом ф 9 ф старшего разряда вспомогательного реверсивного счетчика, выход первой трехвходовой схемы сов.- падения соединен с прогрессивными входами, а выход второй трехвходовойсхемы совпадения подключен к регрес- Ж сивным входам вспомогательного и управляющего реверсивных счетчиков, выводы декад управляющего реверсивного счетчика соединен с входом "Кор-. рекция" дискретного фазовращателя, выходы Формирователей синусоидальногоЯ сигнала соединены с входами преобраэо вателя фаза-интервал времени-код, а его выход подключен к счетным входам регистрирующего и вспомогательного реверсивного счетчиков.Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и может быть использовано для воспроизведения фазовыхсдвигов между двумя электрическимиколебаниями.Известна мера фазового сдвига,например калибратор фазовых прираще"ний, содержащая задающий генератор,два идентичных канала, каждый иэ которых выцолнен из включенных последовательно кругового фазовращателя,триггера Шмидта, счетного триггера,пересчетной цепи, фильтра нижних час.тот, выходного усилителя и аттенюатора, а также дополнительный Фаза"вращатель и электронно-лучевую трубку с горизонтальным и вертикальнымусилителями, поочередно соединенными через переключатель с выходнымизажимами, и снабженная датчиком парыимпульсов Г 11 . 20Недостатком известной меры является низкая точность 0,1-0,2) задания дискретных фазовых приращений,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности является ус" 25тановка для поверки Фазометров нафиксированных частотах, содержащаяопорный генератор, нагруженный черезсинтезатор частоты на общие входысмесителей в двух идентичных каналах,39выполненных иэ последовательно вклю"ченных фазовращателя, триггера Шмидта, дифференцирующей цепи, диода,пересчетной цепи, смесителя, Фильтранижних частот, аттенюатора, выходно-З 5го зажима, а также снабженного узломдискретного сдвига, выполненного изтриггера Шмидта, Я 5 -триггера, схемыИ, диода и телефонного номеронаби"рателя 2 .40Однако известное устройство характеризуется низкой точностью (погрешностью порядка 0,05-0,10) заданиядискретных фазовых приращений.Цель изобретения - повышенне точности задания дискретных фазовыхприращений,Поставленная цель достигаетсятем, что мера фазового сдвига, содержащая стандарт частоты, синтезаторчастоты, два формирователя импульсов, 5 Одискретный фаэовращатель, два Формирователя синусоидального сигнала иустройство управления, К 5 -триггер,снабжена двумя тревхадовыми схемамисовпадения, одной многовходовой схемой.совпадения, инвертором, преоб"разователем фаза-интервал временикод, регистрирующим, вспомогательньпфи управляющим реверсивными счетчиками, при этом один вход Кб -триггера 60соединен с одним из выходов устрой"ства управления, а второйс выходом многовходовой схемы совпадения,входы которой соединены с выводами"Нуль" каждой из декад вспомогатель ного реверсивного счетчика, прямой выход триггера подключен к одноименным входам трехвходовых схем совпадения, вторые входы которых соедине" ны с выходом одного из формировате" лей импульсов, а третьи входы первой схемы совпадения связаны с входоминвертора, а второй - с выходом кивер.тора, при этом вход инвертора соединен с выходом "9 П старшего разрядавспомогательного реверсивного счетчика, выход первой трехвходовой схемысовпадения соединен с прогрессивнымивходами, а выход второй трехвходовой схемы совпадения подключен к регрессивным входам вспомогательного и управляющего реверсивных счетчиков,выводы декад управляющего реверсивного счетчика соединены с входом "Корекция" дискретного фазовращателя, ыходы формирователей синусоидального .сигнала соединены с входами преобразователя фаза-интервал времени-код, а его выход подключен к счетнь 1 м вхо-. дом регистрирующего и вспомогательного реверсивного счетчиков.Повышение точности задания дискрет ных фазовых приращений достигается за счет того, что уменьшается погрешность от временного дрейфа фазового сдвига относительно номинального значения, равного фазовому дискрету, путем автоматической коррекции зада" ваемых фазовых приращений, увеличением или уменьшением значения фазового приращения по результатам каждого измерения до номинального значения.На чертеже изображена блок-схема фазового сдвига.Мера фазового сдвига содержит стандарт частоты 1, синтезатор частоты 2, два формирователя импульсов 3 и 4, дискретный фазовращатель 5, два формирователя синусоидального сигнала б и 7, устройство управления 8, 5-триггер 9, а также она снабжена двумя трехвходовыми схемами совпадения 10 и 11, одной многовходовой схемой совпадения 12, инвертором 13, преобразователем фаза-интервал времени-код 14, регистрирующим 15, вспомо" гательиым 16 и управляющим 17 реверсивными счетчиками, при этом один.вход ИЬ -триггера 9 соединен с одним из выходов устройства управления 8, а второй - с выходом многовходовой схемы совпадения 12, входы которой соединены с выводами "Нуль" каждой из декад вспомогательного реверсивного счетчика 16, прямой выход триггера 9 соединен с одноименными входами трехвходовых схем совпадения 10 и 11, вторые входы которых соединены с выходом одного из формирователей импульсов 4, а третьи входы первой,схе" мы совпадения 10 соединены с входом инвертора, а второй 11 - с выходом45 ПРедположим, что максимальное отк лонение Ьне превышает +0,1, что 65инвертора 13, йри этом вход инверто ра 13 дополнительно соединен с выво дом "9 и старшего разряда вспомога" тельного реверсивного счетчика 16, выход первой трехвходовой схемы совпадения 10 соединен с входом иСумми. рование", а выход второй трехвходовой схемы совпадения 11 соединен с входом "Вычитание" вспомогательного 16 и управляющего 17 реверсивных .счетчиков, выводы декад управляющего 17 реверсивного счетчика соединены с входом "Коррецияи дискретного фазо. вращателя 5, выходы формирователей синусоидального сигнала б и 7 соединены с входами преобразователя Фаза интервал времени-код 14, а его выход соединен с входами регистрирующего 15 и вспомогательного 16 реверсивного счетчиков.Мера Фазового сдвига работает 20 следующим образом.Стандарт частоты 1 вырабатывает сигнал опорной частоты, который поступает на вйешний диод синтезатора частоты 2, а синтезатор частоты 2 в 25вою очередь вырабатывает два гармоических сигнала, которые с помощьюФормирователей импульсов 3 и 4 преоб. разуются в импульсные сигналы с частотами 1, и Е . Сигнал частоты 1, 30 поступает на вход схем совпадения 10 и 11, а сигнал частоты 1 - на вход дискретного фаэовращателя 5 и вход устройства управления 8. Послед нее подает кодовые сигналы управления на дискретный фазовращатель 5, поступление которых вызывает дискретное приращение фазы Ч ( например 10) между двумя импульсными сигналами частоты 1 Э на выходах дискретного фазг 40 вращателя 5, которые преобразуются в синусоидальные сигналы формирователями синусоидальных сигналов б и 7. фазовый сдвиг между сигналами на выходных зажимах Ч, и Ч измеряется. Для этого сигналы с зажимов Ч, и Ч 2 поступают на преобразователь фаза- интервал времени - код 14 и результат измеренияизаписывается одновременно регистрирующим 15 и вспомогательным реверсивным 16 счетчиками, При этом имеемилиЧимЧ(ЦЧизм ф- ЬЦгде- номинальное дискретное приращение фазы, задаваемоедискретным фазовращателем;ЬЯ - отклонение фазового сдвига 1от номинального дискретногоприращения, представляющеесобой или погрешность дискретного приращения, или постояннуюсоставляющую справедливо для образцовых мер фазового сдвига первого разряда,Устройство управления вырабатывает,также сигнал управления процессомкоррекции, причем появление этогосигнала на входе 85 -триггера 9 переводит его. в рабочее состояние, и наодноименные входы схем 10 и 11 поступает сигнал разрешения коррекции, Навторые входы этих схем поступает импульсный сигнал от формирователя импульсов 3. Третий вход первой схемысовпадения 10 связанс выводом кода"9" старшего разряда вспомогательного "реверсивного счетчика 16, так какотклонение фазового сдвига, измеренного относительно номинального, не.превышает 0,1, согласно допущения,сделанного выше. Третий вход второйсхемы совпадения 11 связан с этим жевыводом, но через инвертор 13. Числоразрядов вспомогательного и управляющего реверсивных счетчиков выбираетсяравным требуемому числу разрядов,подвергаемых коррекции. Например,измеряя фазовые приращения с разрешением 0,001 и используя трехдекадныеосчетчики, можно корректировать отклонения фазовых приращений от +0,001до +0,1Появление импульсных сигналов навыходз схемы совпадения 10 и, соответственно, на входах "Суммирование"вспомогательного 16 и управляющего 17еверсивных счетчиков, вызываетсяпоявлением, после измерения фазовогоприращения, сигнала на выводе кодаи 9" старшего разряда вспомогательного в данном случае трехдекадного)реверсивного счетчика 16, что свидетельствует о том, что фаэовое приращение на выходных зажимах Ч, и Чна момент измерения меньше йоминдльного значения, заданного дискретнымфазовращателем 5.Появление импульсных сигналов навыходе схемы совпадения 1 1 и, соответственно, на входах иВычитание"вспомогательного 16 и управляющего 1"реверсивных счетчиков вызываетсяотсутствием сигнала после проведенияизмерения фазового приращения на выводе кода и 9" старшего разряда вспомогательного реверсивного счетчика16. Это вызывает появление сигналана выходе инвертора 19 и свидетельствует о том, что фазовое приращениеЧ на выходных зажимах Ч, и Ч -на момент измерения больше номинальногозначения, заданного дискретным фазовращателем 5. Импульсные сигналыпоступают на вход "Суммирование" илииВычитаниеи счетчиков 16 и 17 доустановки каждой из декад вспомогательного счетчика 16 в положениеиНульи, и тогда навыходе многовходо.вой схемы совпадения 12 появляется1103156 ятяФДЦ Составитель В.ШубинТехред Т, Маточка дактор Т,ектор О.тигор Заказ 4972 Подписноекомитета СССРоткрытийшская наб., д. 4 1130 од, ул.Проектная, 4 ьилиал ППП "Пат г сигнал, который, поступая на вход15-триггера 9, прекращает процесскоррекции, так как после этого сигнал на выходе-триггера 9 коррекция отсутствует. При этом в управляющем счетчике 17 зарегистрировано значение отклонения фазового приращенияф Ь от номинального значения, которое в виде кода подается на входфКоррекция" дискретного фазовращате-.ля 5, что вызывает изменение фаэового приращения задаваемого фазовогоприращения на величину отклонения,т.е. если в управляющем счетчике 17зарегистрировано значение+ ь ,то врезультате коррекции дискретный фаэо вращатель 5 дает приращение Тираж 711ИИПИ Государственногпо делам изобретений35, Москва, Ж, Ра а если зарегистрировано в управляющем счетчике 17 значение" Ь, то в результате коррекции дискретный фазо" вращатель 5 дает приращениесЦ Д 9), СЧОперация коррекции проводится в течение всего периода работы по ре" зультатам кажцого измерения.Повышение точности задания дискретных фазовых приращений, достигает" "я за счет того, что уменьшается погрешность от временного дрейфа фазового сдвига относительно номиналь" .ного значения, равного фазовому дискрету, путем автоматической коррекции задаваемых фаз,оных приращений увеличениеиили уменьшением величины фазового приращения), по результатам каж" дого измерениядо номинального значения