Фазометр

(511 4 С 01 К 25/О испо а фазьсов,приЦель ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское сКф 534700, кл. САвторское свФ 808961, кл. С л. У 11 ов и СЛ.11 аевский 088.8) видетельство СССР 01 К 25/00, 1977.идетельство СССР 01 В. 25/00, 1979. 54) ФАЗОМЕТР57) Изобретение может быт эовано при измерении сдв диночных коротких радиоим также непрерывных сигнал алом времени обращения к изобретения - повышение быстродействия устройства. Фаэометр содержитфаэоиэмеритель 3, формирователь 4строб-импульса, генератор 9 и идентичные каналы 1 и 2. Каждый канал 1и 2 включает двухпозиционные ключи11 и 12, в-элементные приборы 13 и14 с зарядовой связью и фильтр,16низкой частоты. Благодаря введениюв каждый канал 1 и 2 сумматора 15достаточно одноразовое измерение фазового сдвига при сохранении точностных характеристик. Надежность устройства повышается эа счет введенияключа 10 и использования приборов13 и 14 с зарядовой связью. 2 ил.12Изобретение относится к Фазометрии и может применяться при измерениисдвига Фаз одиночных коротких радио -импульсов, а также непрерывных сигналов при малом времени обращения кним.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На Фиг.1 изображена схема фазометра; на фиг.2 - диаграммы сигналов для случая, когда щ = 8.Фазометр содержит идентичные канаМы 1 и 2, к выходам которых подключен фазоизмеритель 3, Формирователь 4 строб-импульсов, соединенныйвходом с входом канала 2 и имеющийосновные 5,6 и дополнительные 7,8выходы, последние соединены с управляющими входами соответственно генератора 9 и дополнительно введенного ключа 10,Генератор 10 выполнен двухчастотным и имеет два выхода. На выходе,соединенном с формирователем 4, частота импульсов равна Г, = шЕ, гдея и Р - число точек дискретизациии частота заполняющего колебаниявходного радиоимпульса фазометрасоответственно, На другом выходечастота импульсов манипулированасигналом с выхода 7, при его наличиичастота равна Р а при его отсутствии - Г1оКаждый канал фазометра содержитпоследовательно включенные двухпозиционные ключи 11 и 12, ш-элементные приборы 13 и 14 с зарядовойсвязью (ПЗС), сумматор 15, фильтра16 низкой частоты (ФНЧ). ПЗС представляет собой устройство дискретизации и сдвига аналоговой информации, выполняемых под действием тактовых импульсов, С помощью ключа 11(12) вход ПЗС 13 (14) коммутируетсялибо на вход канала, либо на выходПЗС. В первом случае организуетсязапись входного радиоимпульса 1,РИв ПЗС, во втором - его считываниеКоэффициенты передачи обоих ПЗС установлены равными единице. В отсутствие импульсов записи с выходов 5и 6 ключи находятся в положении, прикотором вход и выход каждого ПЗС соединены. Тактовые входы ПЗС 13 и 14соединены с выходами ключа 10 и генератора 9 соответственно (фиг.2, сигналы 17,18). Выходы ПЗС 3 и 14 соединены через сумматор 15 и ФНЧ 16 с 98681 2выходом канала, Формирователь 4строб-импульсов выполняет Функциюблока управления.Устройство работает следующимобразом.Исследуемые сигналы, например РИс гармоническими наполнением, поступают на входы каналов 1 и 2,В каждом канале Фазометра в тече ние действия импульсов с выходов 5и 6 РИ поступают на входы ПЗС 13и 14. Одновременно на каждый ПЗСподается щ тактовых импульсов дляПЗС 13 действующих в моменты времени8, а для ПЗС- вмоменты :, ,д (фиг.2,сигналы17,18). Пусть фаза заполняющегоколебания РИ в момент , равна ср, .Тогда указанным моментам времени соответствуют выборки РИ, записываемые в ПЗС 13 и 14, начиная соответственно с Фазы с, иу+/2. Путемблокировки тактовых импульсов ПЗС 13(, размыкание кгпоча 10 под действием 25импульса с выхода 8) Фаза д, запомненного в нем колебания сохраняетсяк началу интервала считывания (момент,Фиг 2) .Частота тактовых импульсов в циклеле считывания () выбранаР1/ь, где Т - постоянная времени запоминания ячеек ПЗС, Если такому же соотношению удовлетворяетчастота Р, (т.е. Р,1/,), тогда 35 считанные сигналы на выходах ПЗС13 и 14 есть ступенчатые копии сигналов вида 2 ФНа частотах Р соизмеримых с1/С, .начальные Фазы приобретают паразитные приращения Ьи А,г, обусловленные уменьшением значений выборок сигналов к моменту начала считывания за счет разряда конденсаторов памяти в ПЗС. Знак и значениепогрешности зависит от начальной фазы запомненного сигнала, причем для фаз, различающихся по/2 они близки по .значению и противоположны по знаку, 55 т е 6 и = г С учетом этого начальные фазы П(Г) и Б,г (Г) бУдУт12 986где 4 и ( - действующий фазовыйсдвиг,Выходные сигналы ПЗС 13 и 14 суммируют в сумматоре 15, а затем фильтруют в ФНЧ 16. Фаза суммарного сигнала на выходе канала равна 8двух ключей и двух 11 ЗС взамен блоковиз 1,25 т быстродействующих ключейи 1,25 ш запоминающих устройств. Фо рмула изобретения( Чн + Ч ) /2 =4 + Ц, + В канале 2 выполняется аналогичное преобразование второго РИ, т.е. в течение времени обращениязапоминают 1,25 щ выборок, Путем считывания двух групп выборок формируют, а затем суммируют две ступенчатые копии входного РИ, С помощью ФНЧ б выделяют основную гармонику суммарного сигнала, фаза которой равна 10 15 Ьг Ьм1 = /4 + Ц +2 г 2 20 Фазоизмеритель 3 измеряет фазовый сдвиг выходных сигналов каналов 1 и 2, т.е,25Ь Ьа (Ьи Ьи 1У,-Ч,= (Ч,-ю.)+ ПоскОльку /Ь и/ =/Ь,а /Ь , "- Ь 2/то , - равно искомому фазовому сдвигу 9, - с заполняющих колебаний 30 РИ, где Ь , и ь,- фазовые приращения, паразитные приращения фазы основной гармоники сигнала.Таким образом, повышение быстродействия достигается благодаря введе нию сумматора, что приводит к достаоточности одного измерения фазового сдвига (против двух, характерныхдля известного устройства) при сохранении точностных характеристик 40 устройства на уровне известного,Достижение надежности устройства достигнуто благодаря введению всего Фазометр, содержащий формирователь строб-импульсов, генератор импульсов, фазоизмеритель и включенные между входами устройства и входами фазоизмерителя два идентичных канала, каждый из которых имеет на выходе фильтр нижних частот, а на входе последовательно соединенные блоки ключей и элементы памяти, причем сигнальный и управляющие входы блока ключей соединены соответственно с входом канала и выходами формирователя строб-импульсов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены ключ и в каждый канал - сумматор, выход которого соединен с входом фильтра низкой частоты, элементы памяти выполнены в виде двух ш-элементных приборов с зарядовой связью, а блок ключей - в виде двухпозицион ных ключей, каждый из которых имеет дополнительный сигнальный вход, сое" диненный с выходом прибора с зарядовой связью, выходы которых соединены с входами сумматора, а их тактовые входы один непосредственно, а второй через введенный ключ соединены сгенератором импульсов, формирователь строб"импульсов снабжен двумя дополнительными выходами, один из которых соединен с генератором импульсов, другой с управляющим входом ключа, выход генератора импульсов соединен с входом формирователя строб-импульсов, второй вход которого соединен с одним иэ входов устройства.,4 Проектна Производственно-полиграФическое предприятие,г, Ужгоро 85/48 ВНИИПИ Госу по делам 113035, Моск