Цифровой фазометр

(19) (И) 1 К 25/00 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЬСТВУ АВТОРСКОМУ СВИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО делАм изОБРетений иотнРцтий(56) Авторское свидетельство СССРВ 192932, кл. С 01 К 25/08, 1965.Авторское свидетельство СССРВ 607163, кл, С О 1( 25/08, 1974.(54)(57) ЦИФРОВОЙ ФАЗОЮТР, содержащий первый и второй формирователи,триггерный преобразователь Фаза-интервалы времени, блок квантования, индикаторный счетчик, элемент пуска ссинхронизацией, триггер пуска, делитель частоты, генератор счетных импульсов, элемент совпадения и делитель с переменным коэффициентом деления, счетный вход которого черезэлемент совпадения подключен к генератору счетных импульсов, а выход -к блоку квантования и делителю частоты, у которого выход переполненияподключен к первому входу триггерапуска, второй вход которого подключен к элементу пуска с синхронизацией, а выход - к второму входу элемента совпадения, выход второго формирователя подключен к входу элемента пуска с синхронизацией и второмувходу триггерного преобразователяфаза-интервалы времени, первый вход которого подключен к первому формирователю, а выход через блок квантования - к индикаторному счетчику, о т л и ч а ю ц и й с я тен, что, с целью повывеимя быстродействия и расаирения частотного диапазона, он снабжен блоком сравнения кодов, счетчиком, первым регистром, формирователем импульса сдвига, вторым регистром и формврователен инпульса записи, при этом первые входы блока сравнения кодов и мн 4 юрмационныевходы второго регистра подключены к раэрядиын выходам делителя частоты, вторые входы блока сравнения кодов подключены к разрядная выходам второго регистра, вход управления сдвигом которого через формирователь импульсов сдвига подключен к выходу блока сравнения кодов, дополнительно подключенному к первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу элемента пуска с синхронизацией а первому входу формиро-вателя импульсов записи, второй вход которого совместно с входом управления первого регистра подключен к вы" ходу второго формирователя, информационные входы первого регистра подключены к раэрядньщ выходам счетчика, а выходы - к входам управления делителя с переменным коэффициентом деления, выход формирователя импульсов записи подключен к входу управления записью второго регистра.1 12Изобретение относится к радиоиэ-. мерительной технике и может быть использовано для построения цифровых фазометров с усреднением результата измерения, работающих в широком диапазоне частот.1Известен фазометр с постоянным измерительным временем, содержащий формирующее устройство, генератор счетных импульсов, а также цепь обратной связи, состоящую из триггер- ного счетчика импульсов, двухканаль" ного дешифратора, аналогового элемента И и схемы извлечения квадратного корня.Недостатком такого фазометра является консервативность закона изменения частоты генератора счетных импульсов. Величина времени измерения в этом фазометре определяется нижней частотой рабочего диапазона исходя из требований к точности измерения, в связи с чем необоснованно ограничивается быстродействие измерений на повышенных частотах.Наиболее близким к изобретению по технической сущносги и достигаемому результату является цифровой фазометр с постоянным измерительным временем, содержаищй формирователи, управляемый триггер (в дальнейшеь триггерный преобразователь фаза-интервалы времени), элемент совпадения (в дальнейшем - блок квантования), индикаторный счетчик, времязадающий блок, включающий элемент пуска с синхронизацией, триггер пуска и делитель частоты; генератор счетных импульсов, элемент совпадения, дополнительный делитель частоты (в дальнейшем - делитель с переменным коэф" фициентом деления) и дешифраторВ данном фазометре высокая точность измерения обеспечивается син" хронным с входным сигналом уменьшением веса данных измерения. Достигается это уменьшением в процессе измерения частоты квантования, что одновременно приводит к растяжке остатка времени измерения и увеличению суммарного времени измерения. Поэтому для получения максимального быстродействия в данном фаэометре момент подготовки к переходу на пониженную частоту, определяемый дешифратором по текущему состоянию делителя частоты времязадающего блока, должен формироваться как можно позже,373832 51015 20 Р 5 30 35 40 45 50 55 однако не отстоять от конца времени измерения на величину, меньшую периода нижней частоты выбранного диапазона частот, При нарушении последнего условия может не наступить сам. переход, т.е. не происходит переключение делителя с переменным коэффициентом деления ввиду отсутствия импульса синхронизации. Жесткий выбор времени подготовки делает структуру данного фазометра консервативной и не оптимальной по быстродействию для верхних частот диапазона, одновременно предопределяя потерю работоспособности фазометра на частотах за нижней, границей диапазона,Целью изобретения является повышение быстродействия и расширение частотного диапазона работы цифрового фазометра.Указанная цель достигается тем, что фазометр содержащий первый и второй формирователи, триггерный преобразователь фаза-интервал времени, блок квантования, индикаторный счетчик, элемент пуска с синхронизацией триггер пуска, делитель частоты, генератор счетных импульсов, элемент совпадения и делитель с,переменным коэффициентом деления, счетный вход которого через элемент совпадения подключен к генератору счетных импульсов, а выход к блоку квантования и делителю частоты, у которого выход переполнения подключен к первому входу триггера пуска, второй вход которого подключен к элементу пуска с синхронизацией, а выход - к второму входу элемента совпадения, выход второго формирователя подклю" чен к входу элемента пуска с синхронизацией и второму входу триггерного преобразователя фаза-интервал времени, первый вход которого подключен к первому формирователю, а выход. через блок квантования - к индикаторному счетчику, снабжен блоком сравнения кодов, счетчиком, первым регистром, формирователем импульса сдвига, вторым регистроми формирователем импульса записи, при этом первые входы блока сравнения кодов и информационные входы второго регистра подключены к разрядным выходам делителя частоты, вторые входы блока сравнения кодов подключены к разрядным выходам второго регистра, вход управления сдвига которого чез 127 рез формирователь импульсов сдвига подключен к выходу блока сравнения кодов, дополнительно подключенному к первому входу счетчика, второй вход которого подключен к выходу элемента пуска с синхронизацией и первому входу формирователя импульсов записи, второйвход которого совместно со входом управления первого регистра подключен к выходу второго форми- Ю рователя, информационные входы первого регистра подключены к разрядным выходам счетчика, а выходы - к входам управления делителя с переменным коэффициентом деления, выход 15 Формирователя импульсов записи подключен к входу управления записью второго регистра.На чертеже приведена структурная схема цифрового Фазометра. 20Фазометр содержит первый и второй Формирователи 1 и 2, последовательно подключенные триггерный преобразова-, тель 3 Фаза-интервалы времени, блок 4 квантования и индикаторный счет чик 5, последовательно подключенные генератор 6 счетных импульсов, элементсовпадения, делитель 8 с переменным коэффициентом деления, делитель 9 частоты, блок 10 сравнения ЗО кодов, счетчик 11, первый регистр 12, а также элемент 13 пуска с синхрони", зацией, связанный с триггером 14 пуска и Формирователем 15 импульсов.за" . писи, связанные второй регистр 16 и Формирователь 17 импульсов сдвига. 3832 4 Цифровой фазометр работает следующим образом.Исследуемые сигналы, между которыми измеряется Фазовый сдвиг, поступают на первый и второй формирователи 1 и 2, где они усиливаются и стандартиэуются по амплитуде.Далее указанные сигналы поступают на триггерный преобразователь 3 фа-45 .за-интервалы времени, на выходе которого Формируются прямоугольные импульсы длительностью, определяющейся Фазой и частотой входных сигналов В блоке 4 квантования происходит за полнение этих импульсов импульсами высокой частоты, поступающими от генератора 6 счетных импульсов через элемент 7 совпадения и делитель 8 с переменным коэФфициентом деления. 5 З Элемент 7 совпадения управляется триггером 14 пуска, который формирует импульс, длительность которого определяет время измерения. Начало его привязывается элементом 13 пуска с синхронизацией к импульсу вход- ного сигнала, а конец соответствует моменту переполнения делителя 9 частоты. Начало измерения соответствует нулевому коду делителя 9 частоты.По истечении первого периода сигнала с момента начала измерения формирователь 15 импульсов записи считывает код разрядов делителя 9 частоты во второй регистр 16. В процессе измерения блок 10 сравнения кодов анализирует текущий код делителя 9 частбты и код числа, записанного во втором регистре 16. При совпадении кода делителя 9 частоты с кодом, дополняющим код второго регистра 16 до числа, соответствующего переполнению делителя 9 частоты, блок 10 сравне" ния кодов срабатывает, переключая счетчик 1. Этот момент является моментом подготовки к переходу на пониженную частоту квантования и соот" ветствует времени, когда до конца измерительного времени остается интервал, равный периоду сигнала входной частоты. Сам переход на пониженную частоту осуществляется в момент поступления импульса синхронизации с второго формирователя 2 на вход управления первого регистра 12, выходы которого подключены к входам управления делителя с переменным коэффициентом делителя 8. Переключение блока 10 сравнения кодов одновременно вызывает срабатывание Фор" мирователя 17 импульсов сдвига, который в свою очередь сдвигая информацию второго регистра 16, осуществляет деление кода второго регистра на коэффициент, соответствующий изменению коэффициента деления делителя 8 с переменным коэффициентом деления. Для уменьшенной частоты на входе де лителя 9 частоты этот код вновь соответствует периоду сигнала. В дальнейшем процесс измерения повторяет описанные процессы вплоть до переполнения делителя 9 частоты. Таким образом, на индикаторный счетчик 5 за время измерения проходит некоторое количество,пачек импульсов. Частота импульсов, заполняющих последнюю неполную пачку импульсов, размер которой определяется случайным положением конца импульса времени из- мерения, невелика, поэтому реэуль-ат1273832 в последнем периоде сигналов во всемдиапазоне входных частот. В результате этого времяизмерительный циклна верхних частотах диапазона уменьшается (в несколько раз) и устраняется потеря работоспособности фазометра нанизких частотахза пределамирабочего диапазонаноминальных частот,ставитель В. АфанасьевхРед М,ХоДанич КоРРектоР М. Пож Ред ь з 6471/42ВНИИПИ Тираж 728 Государственного ком елам изобретений и о Москва, Ж, Раушск ПодписноР тета С крытий я наб. 4 Производственно-полиграфическое предприяти измерения искажается меньше, чем в известном устройстве.Таким образом, адаптивная по частоте входных сигналов структура формирования моментов подготовки к переходу на пониженныечастоты квантования позволяет производить переход на пониженные частоты квантования Ужгород, ул. Проектная, 4