Преобразователь фазового сдвига в временной интервал

ОПИСАН РСК К ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР У 678666, кл. О 01 В:25/00, 979. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗОВОГО СДВИГА ;ВО ВРЕМЕННОЙ ИНТЕРВАЛ.,(57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении фазовых сдвигов, Цель изобретения - повышение точно сти преобразования фазового сдвига , во временной интервал за счет увели- чения разрешающей способности устройства и увеличения частотного диапазона. Известное устройство содержит 628 А 2 триггеры 1 и 2, формирователи 3 и 4коротких импульсовисточник 5 опорного напряжения, интеграторы 6 и 7,ключи 8, 9 и 10, инвертор 11, детектор 12 нуля, дополнительный триггер13, Для увеличения точности введеныреверсивный счетчик 14, элемент"И 15,элементы И-НЕ 6 и 18, формирователиимпульсов 17 и 20, пороговый блок21, инвертор 19 и ключ 22. Точностьпредлагаемого преобразователя прималых фазовых рассогласованиях входных сигналов на порядок больше, чему известного, за счет того, что упервого интегратора постоянная времени интегрирования имеет на порядокменьшую величину. Это повышает разрешающую способность устройства, особенно на высоких частотах. 2 ил.1,Ооп - ц ш 5 О где 112Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано при измерении фазовых сдвиговЦель изобретения - увеличение точности преобразования фазового сдвига во временной интервал за счет увеличения разрешающей способности устройства и увеличения частотного диапазона.На фиг, 1 приведена структурная схема преобразователя фазового сдвига во временной интервал; на фиг. 2- временные диаграммы работы устройства.Преобразователь фазового сдвига во временной интервал (фиг 1) со держит первый триггер 1, второй триггер 2, первый формирователь 3 коротких импульсов, второй формирователь 4 коротких импульсов выход первого формирователя коротких им пульсов подключен к первому входу первого триггера, второй вход которого соединен с выходом второго фор мирователя коротких импульсов и со счетным входом второго триггера, источник 5 опорного напряжения, первый интегратор 6, второй интегратор 7, первый ключ 8, второй ключ 9, третий ключ 10, инвертор 11, детектор 12 нуля дополнительный триггер 13, при" чем выход источника опорного напряжения подключен к потенциальным входам первого и второго ключей, управляющие входы которых соединены соответственно с выходом первого тригге ра и с прямым выходом. второго триггера, инверсный выход которого подключен к первым входам третьего ключа О и дополнительного триггера, выход первого ключа через первый интегратор и детектор нуля соединен с вторым входом дополнительного триггера 13, выход второго ключа через второй интегратор и инвертор к второму входу третьего ключа, выход которого связан с входом первого интегратора, реверсивный счетчик 14, вход 1 кота рого соединен с выходом элемента Б 15, входами соединенного с выходом второго формирователя коротких импульсов и инверсным выходом второго триггера, выход соединен с третьим входом дополнительного триггера, вью. читающий вход соединен с выходом пер-. вого элемента И-НЕ 16, входами соединенного с выходом дополнительного триггера и через третий Формирователь 17 импульсов с выходом детектора ну 5 1 О 15 2 О 25 ЭО 35 4 О 45 ля, суммирующии вход соединен с входом обнуления первого интегратора и выходом второго элемента И-НВ 18, первый вход которого соединен через инвертор 19 с выходом дополнительного триггера, а второй вход соединен через четвертый формирователь 20 импульсов с выходом порогового блока 21, первый вход которого соединен с выходом первого интегратора 6, а второй вход с первым входом четвертого ключа 22, выход которого соединен с входом первого интегратора 6, а второй вход - с выходом первого элемен-, та И-НЕ 16.В момент времени Тд по переходу нарастающего входного сигнала через нуль на,выходе формирователя 4 (Фиг. 2 1 ), появляется импульс, об нуляющий счетчик 14 (фиг. 2), переводящий триггеры 1 и 2 в единичное состояние (фиг 2 ,е). При этом ключи 8 и 9 подключают опорное напряжение с выхода источника 5 на вход интеграторов 6 и 7, Интеграторы производят операцию интегрирования (фиг. 2 ж, ). По мере достижения выходного напряжения интегратора б некоторого порогового уровня У, поро говый блок 21 и Формирователь 20 им пульсов вырабатывают сигналы обнуления интегратора 6 (Фиг. 2 й-), которые проходят также через второй зле мент И-НЕ 18 на суммирукнций вход счетчика 14. Интегратор б обнуляется этими сигналами, количество которых подсчитывается счетчиком 14. В мо мент времени 7 по переходу нарастающего первого входного сигнала через нуль (фиг, 2 о ) на выходе формирователя 3 появляется импульс (фиг, 2 6 ), переводящий триггер 1 в нулевое со стояние. Ключ 8 отключает источник 5 опорного напряжения от интегратора 6, на котором запоминается напряже ние, определяемое по формуле время интегрирования интегратора 6;постоянная времени интегрирования интегратора 6;напряжение на выходе источника 5 опорного напряжения;число импульсов обнуленияза время интегрирования,1239628 30 3В момент времени Т по переходу нарастающего второго входного на пряжения через ноль (фиг, 2 К) на выходе формирователя 4 появился им пульс, переводящий триггер 2 в нуле вое .состояние, а триггер 13 - в еди. ничное (фиг. 2 4 ). Приэтом ключ 9 размыкается, интегратор 7 заканчивает интегрирование и его выходное напряжение через ключ 1 О и инверторы 1 о поступает на вход интегратора 6, который начинает интегрировать напряжение, определяемое по формулеТЪ = Чр 1215 где бг - постоянная времени интегратора 7;Т - период входных сигналов.Напряжение на выходе интегратора 6 начинает уменьшаться. При переходе его через нулевой уровень детектор 12 нуля вырабатывает сигнал, по ко-, торому формирователь 17 импульсов и ключ 22 производят запись информации в интегратор таким образом, чтобы на его выходе появилось пороговое напряжение У, При этом на вычитающийвход счетчика 14 через элемент И-НЕ 16 поступают импульсы записи (фиг. 2 К). Триггер 13 переводится в нулевое состояние при одновременном наличии сигналов на выходах детектора нуля и реверсивного счетчика (момент времени Т), При этом-- 11 ш = (11 в ) -- П (К),Т 1 х01 ( я . Он я 6 я ф где К - число импульсов записи;С - формируемый интервал време Они.Так как число импульсов обнуленияна один меньше, чем число импульсовзаписи, то получаем где К - коэффициент пропорциональности, не зависящий от периода входных сигналов, опорного и порогового напряжений. 4Предлагаемый преобразователь позволяет производить преобразование фазового сдвига входных сигналов во временной интервал, причем точность его при малых Фазовых рассогласованияк входных сигналов на порядок больше, чем у известного, эа счет того, что у первого интегратора постоянная времени интегрирования имеет на порядок меньшую величину. Это повышает разрешающую способность устройства, особенно на высоких частотах. Формула изобретения Преобразователь фазового сдвигаво временной интервал по авт. св.У 678666, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения точности, в него введены реверсивный счетчик, два элемента И-НЕ, элемент И,два формирователя импульсов, порого"вый блок, инвертор и ключ, при этомвход В реверсивного счетчика соединенс выходом элемента И, входами соединенного с выходом второго формирователя коротких импульсов и инверснымвыходом второго триггера, выход реверсивного счетчика соединен с третьим входом дополнительного триггера,вычитающий вход реверсивного счетчика соединен с выходом первого элемента И-НЕ, входами соединенного с выходом дополнительного триггера и черезпервый Формирователь импульсов " свыходом детектора нуля, суммирующийвход реверсивного счетчика соединенс входом обнуления первого интегратора и выходом второго элемента И НЕ,первый вход которого соединен черезвведенный инвертор с выходом дополнительного триггера, а второй вход соединен через второй формировательимпульсов с выходом порогового блока,первый вход которого соединен с выхо.дом первого интегратора, а второйвход - с первым входом введенногоключа; выход которого соединен с входом первого интегратора, а второйвход его соединен с выходом первогоэлемента И-НЕ,1239628 Составитель В, ШубинРедактор Л. Граткпло Техред М.Ходанич Корректор ш 39 За В 13035 5 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро Проектная,Тираж 728Государственногоо делам изобретенМосква, Ж, Рауш Подписное омитета СССР и открытий кая наб., д 4