Дискретный фазометр

п 11828 П 2 Союв СоветскихСоциалистических Республик . 1-,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(45) Дата опубликования описания 07,05.81(51)М К зб 011 25/00 Государственный комитет по делам иэобретеиий и открытий(54) ДИСКРЕТНЪй фАЗОМЕТР Изобретение относится к измерению электрических величин, в частности, разности фаз двух высокочастотных и сверхвысоко- частотных колебаний.Известны дискретные измерители разности фаз, содержащие многоканальные фазорасщепители, детекторы, пороговые и логические элементы 1. Основной недостаток такого фазометра состоит в том, что в нем используются сложные многоканальные фа зорасщепители, которые недостаточно точны и стабильны при функционировании в широком диапазоне частот, особенно в об- ласти СВЧ-сигналов. При этом количество выходов фазорасщепителя соответствует ко личеству дискретов измерения. И высокоточные фазометры могут содержать десятки выходов. Известно устройство, содержащее фазо- ,"о расщепитель входных сигналов с четырьмя парами выходов, причем на первой паре выходов оба сигнала синфазны со входными, на второй - один сигнал синфазен, другой отличается на 180, на третьей - на 25 +90, на четвертой - на - 90, четыре двухвходовых сумматора, квадратичные детекторы, блоки вычитания и измерительное устройство на электронно-лучевой трубке (ЭЛТ) (21, ЗО Недостатком этого устройства является использование в его схеме сложного и дорогостоящего измерителя на ЭЛТ, а также низкая точность измерения разности фаз.Целью изобретения является снижение стоимости реализации фазометра и повышение точности измерения,Поставленная цель достигается тем, что в дискретный фазометр, содержащий фазорасщепнтель, четыре двухвходовых сумматора, квадратичные детекторы, введены два дискретных измерителя логарифма отношения напряжений и блок преобразования кодов, причем выходы первого и второго квадратичных детекторов подключены к первому измерителю логарифма отношения напряжений, а выходы третьего и четвертого - ко второму измерителю логарифма отношения напряжений. Выходы обоих измерителей логарифма отношения напряжений, выполненных с диапазоном измерения разности фаз в пределах ч/4, подключены к блоку преобразования кодов.На фиг. 1 показана схема дискретного фазометра; на фиг. 2 - поясняющие эпюры.Дискретный фазометр содержит фазорасщепитель 1, выходы которого подключены к сумматорам 2. Выходы сумматоров подключены к квадратичным детекторам 3. Выходы квадратичных детекторов подклю 8281123чены к дискретным измерителям логарифма отношения напряжений 4, а выходы последних - к блоку преобразования кодов 5.Устройство работает следующим образом. 5Входные напряжения У, =С соз ю 1 и с/=Ссоз (н 1+Лр), разность фаз Лр которых нужно измерить с помощью фазорасщепителя 1, преобразуются в четыре пары напряжений: синфазную 1 ОУ - У соз ю 1 и У, У соз (а 1 + Ь у), противофазнуюУ= У с оз (а 1 + к); У= У соз (а 1 -1- Ь в)15 отличную на и/2Ь 3 У соз (а 1 + т.(2);/= Цсоз(а +р),20и отличную на - л/2У= У соз (а 1 - к/2),У 4 я - С соз (а 1 + Ь (Р)Затем на сумматорах 2 попарно складываются напряжения У, и У 1, Уи У;7 з и /зи, 042 и 041. Суммарные напряжения подаются на квадратичные детекторы.На выходе квадратичных детекторов выделяются напряжения НЧ огибающих 3 О (фиг. 2 а)./4 К/О (1 з 1 п 9)Затем напряжения У и У, подаются на дискретный измеритель логарифма отношения этих напряжений 4. На выходе измерителя формируется код:1(Ь,) =1 п =1 п +.У 1 - сов ЬуСущественная особенность функции Х 1(Лср) состоит в том, что она практически линейна на интервалах Лср=л/2.+л/4 и Ьр=3/2 д.+л/4. Таким образом удается представить результаты измерения Лср в виде пары линейно-ломаных зависимостей дискретных кодов от измеряемой разности фаз (фиг. 2 б). Как видно из фиг. 2 б, каждое из измерений 11(лир) и х(лср) неоднозначно. Для устранения неоднозначности сигналы с выходов измерителей логарифмов отношений подаются на блок преобразования кодов 5.При этом на выходе блока преобразова о ния кодов 5 формируется зависимость Х(Лр) (фиг. 2 в) кодов, линейно изменяющихся пропорционально измеряемой разности фаз Лср, а для получения этой зависимости было использовано промежуточное дискретное измерение логарифма отношения напряжений,Таким образом можно существенно упростить устройство за счет исключения сложных и дорогостоящих измерителей на ЭЛТ или сложных многоканальных (по числу дискретов измерения) фазорасщепителей,Точность измерения повысится, если применять дискретные измерители логарифма отношения напряжений с количеством дискретов, необходимым для измерения разности фаз в диапазоне только +.л/4.Такое упрощение позволяет снизить стоимость изготовления и эксплуатации устройства, а также автоматизировать процессы измерения разности фаз и обработки результатов измерения. Формула изобретения1. Дискретный фазометр, содержащий фазорасщепитель входных сигналов с четырьмя парами выходов, причем на первой паре выходов оба сигнала синфазны со входными, на второй - один сигнал синфазен,другой отличается на 180, на третьей - на +90, на четвертой - на - 90" и каждая пара выходов подключена соответственно к первому, второму, третьему и четвертому двухвходовым сумматорам, выходы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым квадратичными детекторами, отличающийся тем, что, с целью снижения стоимости его реализации и повышения точности, в него введены два дискретных измерителя логарифма отношения напряжения и блок преобразования кодов, причем выходы первого и второго квадратичных детекторов соединены с первым дискретным измерителем логарифма отношения напряжений, а выходы третьего и четвертого квадратичных детекторов - со вторым дискретным измерителем логарифма отношения напряжений, при этом выходы дискретных измерителей логарифма отношения напряжений подключены к блоку преобразования кодов.2, Фазометр по п. 1, отлич а ющи йся тем, что дискретные измерители логарифма отношения напряжений выполнены с диапа. зоном измерения разности фаз в пределах +.л/4.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Японии по заявке49-16835,110 Н 2, 1974.2. Гранкин И. М., Ищенко В, А. К анализу широкополосных четырехдетекторныхфазоизмерительных систем. Известия вузовСССР Радиоэлектроника, 19 б 8, т. Х 1,4, с. 332 (прототип),828112 едактор Б. Федото Заказ 923/3 Изд,342 Тираж 749 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5