Формирующее устройство для фазометра

.06.85. БюлС.Глинченкушин, С.В.ЧасноярскийВ 23З.В Маграче пурных и М.К. политехническ й иное 2,В 4519 т ч ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ САНИЕ ИЗОБ 1.317,77 (0888)Фазометр НФ. Техничесе.Авторское свидетельство С5, кл. С О 1 й 25/00, 197(54) (57) ФОРМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОМЕТРА, содержащее высокочастотный генератор, формирующий ограничиель, отличающееся тем, то, с целью повышения точности измерения, в него введены двухполупериодный модулятор, два О-триггера, два формирователя, два элемента ИЛИ, Ю-триггер, делитель частоты, два элемента задержки и два элемента И, выходы которых подключены к С-входам соответственно первого и второго О-триггеров, а первые входы - соответственно к выходам первого и второго элементов задержки, вторые входы элементов И объединены и соединены с выходом высокочастотного генератора, к которому подключен такжевход делителя частоты, прямой выходкоторого соединен с входом первогоэлемента задержки и первым управляю"щим входом двухполупериодного модулятора, а инверсный - с входом второго элемента задержки и вторым управляющим входом двухполупериодногомодулятора, вход которого соединенс входом устройства, первый выходдвухполупериодного модулятора соединен с основным, а второй " с дополнительным входом формирующего ограничителя,выход которого подключен кР-входам первого и второго 3 -триггеров, соединенных выходами с входами соответственно первого и второгоформирователей, которые первыми выходами подключены через первый элемент ИЛИ к Й-входу В -триггера, авторыми выходами через второй элемент ИЛИ - к Б-входу йб-триггера,выход Р 5-триггера соединен с выходом устройства.30 1 11632Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для построения фазометровинфранизкочастотного диапазона.Известен инфранизкочастотный фазаметр НФ-З, формирующие устройствакоторого содержат усилители постоянного тока прямого усиления и индикаторы прохождения входных напряженийчерез нуль 111. 10Недостатком формирующих устройствтакого типа является большая погрешность привязки к нуль-переходамсигналов эа счет дрейфа нуля и Фликкер-шумов усилителя постоянного 5тока.Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является формирующее устройство, используемое вниэкочастотном Фазометре, содержащеепоследовательно соединенные электронный ключ, Формирующий ограничитель ифазовый детектор, а также высокочастотный генератор, соединенный с вторыми входами электронного ключа иФазавого детектора,формирующее устройство выполненопо структуре усилителя ИДЬ-типа, характеризуемого малым уровнем дрейфа нуля и Фликкершума 12.Однако известное устройство необеспечивает максимально точной привязки к нуль-переходам входных сигналов,Цель изобретения - повышение точности измерения.35Эта цель достигается тем, что вформирующее устройство для фазометра, содержащее высокочастотный генератор и формирующий ограничитель,введены двухполупериодный модуля"тор, два В-триггера, два Формирователя,два элемента ИЛИ, йб-триггер,делитель частоты,1 два элемента задержки и два элемента И, выходы которых подключены к С-входам соответственно первого и второго Р "триггеров, а первые входы - соочщетственно к выходам первого и второго элементов задержки, вторые входы элементов И объединены и соединены с 50выходом высокочастотного генератора, к которому подключен также входделителя частоты, прямой выход которого соединен с входом первого элемента задержки и первым управляющим 55входом двухполупериодного модулятора, а инверсный " с входом второгоэлемента задержки и вторым управляю 80 2шим входом двухполупериодного модулятора, вход которого соединен с входом устройства, первый выход двух полупериодного модулятора соединен с основным, а второй - с дополнительным входом формирующего ограничителя, выход которого подключен к Э-входам первого и второго О-триггеров, соединенных выходами с входами соответственно первого и второго Формирователей, которые первыми выходами подключены через первый элемент ИЛИ к Я-входу Яб-триггера, а вторыми выходами через второй элемент ИЛИ - к 5 "входу Я 5-триггера, выход й-триггера соединен с выходом устройства.Повышение точности фиксации моментов переходов входного сигнала через нуль достигается эа счет исключения потери части информации о мгновенных значениях сигнала в ключевом модуляторе и выделения с высокой точностью истинных нуль-переходов выходного сигнала в процессе его демодуляции.На Фиг.1 показана структурная схема формирующего устройства для фазометра; на фиг.2 - возможная схема двухполупериодного модулятора; на фиг.3 - временные диаграммы работы.Устройство содержит высокочастотный генератор 1 и соединенный с ним делитель 2 частоты, с которым соединены первый 3 и второй 4 элементы задержки, первый 5 и второй 6 элементы И, соединенные с высокочастотным генератором 1 и элементами 3 и 4 задержки, последовательно соединенные двухполупериодный модулятор 7, соединенный с делителем 2 частоты, и формирующий ограничитель 8, выход которого соединен с 3 -входами первого 9 и второго 10 -триггеров соединенных С-входами с первым 5 и вторым 6 элементами И, а выходами - с первым 11 и вторым 12 формирователями, которые через первый 13 и второй 14 элементы ИЛИ соединены с ЙЗ-триггером 15. Устройство работает следующим образом,Входной гармонический сигнал (Фиг.За ) в двухполупериодном модуляторе 7 дискретизируется по времени с помощью двух импульсных последовательностей (Фиг,ЗГ, в), сдвинутых по фазе на 180и управляющих соответственно ключами 1, 3 и 2, 4 двухполупериодного модулятора 7 (фиг.2).3 1163 Эти модулируемые по амплитуде последовательности с частотой Е формируются от генератора 1 путем деления его частоты Ег делителем 2 частоты, имеющим прямой и инверсный выходы. Сигналы (фиг.З ъ, Й) с выходов ъ и д (фиг,2). двухполупериодного модулято-, ра 7 поступают на дифференциальные входы формирующего ограничителя 8, обеспечивающего усиление и симметричное двухстороннее ограничение разностного сигнала (фиг.З ); сохраняющего информацию о вСех мгновенных значениях сигнала, в том числе и о моментах переходов его через нуль. На выходе формирующего ограничителя 8 образуется стандартизованный по амплитуде сигнал, уровни логического нуля и логической единицы которого соответствуют пребыванию входного разностного сигнала ниже или выше нулевого уровня (фиг.З е). Информация о нуль-переходах сигнала при этом определяется длительностью и фазой выходных импульсов. Этот сигнал по 25 дается на 2-входы 2-триггеров 9 и 10, на С-входы которых поступают пачки тактовых импульсов с выходов элементов И 5 и 6, которые во време" ни совпадают с последовательностями управляющих импульсов двухполупериодного модулятора 7 (фнг.Зк, ). Они образуются путем задержки этих последовательностей в элементах 3 и 4 задержки на время, равное запаздыванию сигнала в двухполупериодном 35 модуляторе 7 и формирующем ограничителе 8 и заполнения их импульсами частотой 1 с выхода -генератора 1 в элементах И 5 и 6.При изменении знака сигнала (ло гического уровня ) на Р -входе Э-триггеров 9 и О в момент действия на С-входе пачки тактовых импульсов иа его выходе формируется логический перепад (фиг,Зи, к). В результате на 45 280 4выходах 2-триггеров 9 и 10 образуются импульсные последовательности с частотой сигнала, фронты и спады которых содержат информацию о нуль- переходах входного сигнала. При этом точная привязка к соответствующему нуль-переходу с погрешностью дискретизации, определяемой частотой заполнения демодулирующих импульсов, соответствует опережающему по времени фронту или спаду Ь-триггера 9 или 10.С помощью формирователей 11 и 12 по фронтам и спадам выходных сигналов Ь-триггеров 9 и 1 О формируются короткие импульсы (фиг.Зл- ф.), которые через элементы ИЛИ 13 и 14 управляют Р 5-триггером 15. На выходе й)-триггера 15 получается сигнал, фронты и спады которого соответствуют нуль-переходам входного сигнала (фиг.З р). Максимальная погрешность привязки при этом составляет Ь цкс= 360 Р/Ер. Так как частота заполнения демодулирующих импуль" сов Е ограничивается только быстродействием цифровых элементов может быть выбрана достаточно высокой, то погрешность предлагаемого устройства получается существенно меньше, чем у известного. Так при Е = 2 МГц и Р= 100 Гц, ь = 0,018. При измерении с усреднением имеет место дополнительное уменьшение погрешности. Таким образом, благодаря использованию новых элементов н связей без повышения частоты коммутации ключевого модулятора Е, которая ограничивается быстродействием ключей и возрастанием дрейфа нуля усилителя МДМ-типа, достигается уменьшение погрешности измерения, связанной с преобразованием входного сигнала, более чем в 100 раз.1163280 Составителв Н,АгееваРедактор Р.Цицика ТехредЛ.Мартяшова Коррект Че писн ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна акая 4101/46 Тираж ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, 48 По венного комитета СССР ретений и открытий Ж, Раушская наб.,