Цифровой фазометр

875304 10 20 25 30 35 40 45 50 55 ны блок сравнения кодов и дополнительные генератор, элемент совпадений,блок управления, вентиль и счетчик,при этом выход дополнительного генератора соединен с импульсным входом дополнительного вентиля и со вторымвходом дополнительного элемента совпадений, первый вход которого подключенк выходу первого формирователя, авыход - ко входу дополнительного блока управления, причем первый выходдополнительного блока управления подсоединен к управляющему входу дополнительного вентиля, а второй выход -к первому управляющему входу блока сравкения кодов, кроме того, выход дополнительного вентиля подключен ко входу дополнительного счетчика, а второй выход блока управления соединенсо вторым управляющим входом блокасравнения кодов, причем выходы первого и дополнительного счетчиков соединены соответственно с первым и вторым информационными входами блокасравнения кодов, выход которого под"соединен ко входу вычислителя,На фиг. 1 показана структурнаясхема фазометра; на фиг, 2 - графи ки, поясняющие принцип работы фазометра.фазометр содержит дополнительныйгенератор 1, первый формирователь 2,генератор 3, второй формирователь4, дополнительный элемент 5 совпадений, первый и второй элементы 6 и7 совпадений, дополнительный вентиль8, дополнительный блок 9 управления,блок 10 управления, первый и второйвентили 11 и 12, триггер 13, дополнительный счетчик 14, блок 15 сравнения кодов, первый и второй счетчики 16 и 17, размещенные в вычислителе 18,Фазометр работает следующим образом.Опорный сигнал поступает на входпервого формирователя 2, а исследуемый сигнал - на вход второго формирователя 4. С выходов Формирователей2 и 4 импульсы поступают на первыевходы элементов 6 и 7 совпадений, навторые входы которых поступают импульсы эталонного генератора 3. Импульсыс выхода первого формирователя 2поступают также на первый вход дополнительного элемента 5 совпадений, навторой вход которого поступают импульсы с выхода дополнительного эталонного генератора 1, частота которо 4го отлична от частоты эталонного генератора 3:В исходном состоянии блок 10 управления, дополнительный блок 9 управления и триггер 3 вырабатывают сигналы, которые поступают соответственно на управляющие входы вентилей 8, 11 и 12 и закрывают их. При этом счетчики 14, 16 и 17 находятся в нулевом состоянии.После запуска фазометра первый импульс с выхода первого элемента 6 совпадений поступает на вход блока 10управления и запускающий вход триггера 13. При этом на выходе триггера13 и первом выходе блока 10 управления появляются сигналы, открывающие вентили 11 и 12. Параллельнопервый импульс с выхода дополнительного элемента 5 совпадений, поступивна вход дополнительного блока 9 управления, открывает дополнительный вентиль 8,При открытых вентилях 11, 12 и 8 счетчики 6 и 17 считают импульсы генератора 3, а дополнительный счетчик 14 - импульсы дополнительного генератора 1.Если происходит совпадение импульса с выхода второго формирователя 4 с импульсом генератора З,то с выхода второго элемента 7 совпадений поступает импульс на сбросовый вход триггера 13. В результате второй вентиль 12 закрывается, а во втором счетчике 17 оказывается подсчитанным число И 1 импульсов эталонного генератора 3.После прихода второго импульса от первого элемента 6 совпадений блок 10 управления закрывает первый вентиль 11 сигналом с первого выхода, при этом в первом счетчике 16 оказывается подсчитанным число И импульсов эталонного генератора 3, и на втором выходе блока 10 управления появляется разрешающий сигнал Аналогично, после появления второго импульса на выходе дополнительного элемента 5 совпадений дополнительный блок 9 управления закрывает дополнительный вентиль 8, при этом в дополнительном счетчике 14 фиксируется число И импульсов дополнительного эталонного генератора 1, и подается разрешающий сигнал на первый управляющий вход блока 15 сравнения. кодов. При появлении разрешающих сигналов на обоих его управляющих входах производится сравнение чисел И 2. и И. Величину угла 1875 0 ЭО 5сдвига фаз рассчитывает вычислитель18 по формуле при условии, что знаки разностей ЬТ=Т-Т и Дп= по - п разные; Т и9 ф Т - периоды импульсов соответственно эталонного генератора 3 и дополнительного эталонного генератора 1, Если же знаки разностей АТ.иЬМ одинаковые, то угол 9 сдвига фаз рассчитьвается по формуле Знак разности ЬТ известен заранее, а знак разности 5 п определяет блок 15 сравнения кодов.В зависимости от соотношения периодов Т опорного сигнала и Т эталонного генератора 3 имеют место следующие соотношения:21 .Т ЬТ При Т, 7 ТЯ 25 Т 2- шТ, = ДТ при Т СТ (3) где= 1, 2, ; ш = 1, 2 , причем 4, щ таковы, что ЕслийТ, 7 0 или АТ,2 С О, то знаки разностей Д Т и ап разные и направление сдвига фаз положительное, поэтому уголнеобходимо рассчитывать по формуле (1). Если же йТ, О или ЬТдО, знаки ЬТ и дп одинаковые, а направление сдвига фаз отрицательное.Учитьвая, чтб 40-9=360 9=360 -- Збо:(1- - )Ъ 60о о И 4 о Ч Ои = Ьа расчет угла сдвига фаз необходимо производить по формуле (2)., 45На фиг. 2 С 1,(Г приведены соответственно опорный и исследуемый сигналы с периодами, равными Т 4. На фиг, 2 В, 1: - 360 = 90На фиг. 20, 6 показан случай отрицательного сдвига фазы. Нри этом И 4 =З,6=4,1=6, а ТТсТ 1, ЗнакиЬТ и ЬИ равны, следовательно, расчет 9 необходимо проводить по формуле(2)9= - ЗЬО = 90 304 6Таким образом, и прп положительном и при отрицательном сдвиге фазыполучен правильный результат.Формула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, выходыкоторых соединены с первыми входамипервого и второго элементов совпадений, генератор, выход которого подклю.чен ко вторым входам первого и второго элементов совпадений и к импульсным входам первого и второго вентилей одновременно, а выходы последнихподсоединены соответственно ко входампервого и второго счетчиков вычислителя, при этом выход первого элементасовпадений соединен со входом блокауправления и с запускающим входомтриггера одновременно, сбросовыйвход которого подключен к выходу второго элемента совпадения, а выход - куправляющему входу второго вентиля,причем первый выход блока управленияподключен к управляющему входу первого вентиля, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью расширения частотного диапазона, в него введены блоксравнения кодов и допопнительные генератор, элемент совпадений, блок управления, вентиль и .счетчик, при этомвыход дополнительного генератора сое"динен с импульсным входом дополнитель.ного вентиля и со вторым входом дополнительного элемента совпадений, первый вход которого подключен к выходупервого формирователя, а выход - ковходу дополнительного блока управления, причем первый выход дополнительного блока управления подсоединен куправляющему входу дополнительноговентиля а второй выход - к первомууправляющему входу блока сравнениякодов, кроме того, выход дополнительного вентиля подключен ко входу дополнительного счетчика, а второй выходблока управления соединен со вторымуправляющим входом блока сравнениякодов, причем выходы первого и дополнительного счетчиков соединены соот.ветственно с первым и вторым информа"ционными входами блоков сравнения кодов, выход которого подсоединен ковходу вычислителя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 310191, кл. 8 01 В 25/08, 1971.2. Авторское свидетельство СССРУ 328397, кл.9 01 К 25/08, 1972.