Фазометр

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 18. 0780 (21) 2963973/18-21 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 1 о 983573 1 И 1 И. Кл.з с присоединением заявки Ио С 01 й 25/00 Государственный комитет СССР по делаю изобретений н открытийДата опубликования описания 23. 12.82(Харьковский ордена Ленина авиационный институтим. Н.Е.Жуковского(54) ФАЗОМЕТР 20 25 ЗО ИзоСретение относится к измеритель.ной технике, связанной с измерением разности фаз двух электрических колебаний, и может быть использовано при разработке фазометрических устройств, предназначенных для различных радиотехнических систем,Известно устройство, содержащее блоки формирования опорного и инФормационного сигналов в виде двух преобразователей частоты.собщим гетеродином, преобразователь фазового сдвига во временной интервал и цнфровой измеритель временного интервала 11.Достоинством такого устройства является представление результата измерений в цифровойформе. Однако такие устройства имеют недостаточную точность. измерений.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее в информациои ном и опорном каналах два смесителя с общим перестраиваемым по частоте . гетеродином, фильтры. и формирующие блоки, блок формирования временного ,интервала, состоящий из кольцевого соединения двух триггеров и элемента совпадения, к второму вхож которого подключен выход Формирующего блока информационного канала, последовательно соединенные второй элемент совпадения и счетчик,. причем один вход. элемента совпадения соединен с выходом первого триггера, второй вход которого подключен к вы" ходу формирующего блока в опорном канале, последовательно соединенные Фазовый детектор, Фильтр нижних частот с усилителем постоянного тока и блок перестройки гетеродина, вход опорного канала соединен непосредственно с вторым входом второго элемента совпадения и через делитель частоты с входом Фазового детектора, второй вход которого подключен к выходу Формирующего блока в опорном канале 1 2 Д.Это устройство также обладает недостаточной точностью измерений из-Эа большой Фаэоамплнтудной погрешности, обусловленной изменением эадержки нуль-переходов выходного сигнала временных дискриминаторов (триггеров), по отношению к Йуль-переходам входного сигнала, Кроме того, данному устройству присущи погрешности кванто" вания, погрешности преобразования фазовых интервалов в цифровой кодиз-за конечности длительности квантующих импульсов и из-за конечности времени переходных процессов вцепях фазометров,Целью изобретения является повышение точности измерения, 5Поставленная цель достигается темчто в фазометр, содержащий в двухканалах по два смесителя с общимидля каждого смесителя гетеродинами,последовательно соединенные фазовый 10детектор, фильтр нижних частот иблок перестройки гетеродина, а также регистрирующий блок, введены последовательно соединенные в кольцотретий смеситель, широкополосный 15усилитель, четвертый смеситель и. резонансный усилитель, причем вторыевходы третьего и четвертого смесителей соответственно соединены с выходами вторых смесителей в обоих каНалах, входы фазового детектора соединены соответственно с выходом ивходом резонансного усилителя, а регистрирующий блок подключен к гетеродину. 25На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит первые смесителн 1 и 2 соответственно в опорном и информационном каналах и общий для этих смесителей гетеродин 3,вторые смесители 4 и 5 соответственно в опорном и информационном каналахс общим перестраиваемым по .частотегетеродином б. Перестройка гетеродина осуществляется с помощью блока7 перестройки, подсоединенного к перестраиваемому гетеродину 6. Крометого, устройство содержит последовательно соединенные в кольцо третийсмеситель 8, широкополосный усилитель 9, четвертый смеситель 10 иузкополосный резонансный усилитель11, в состав которого входит фазовращатель 12, выход усилителя 11подключен к входу Фазового детектора 13. При этом выход второго смесителя 4 соединен с вторым входомтретьего смесителя 8, выход второгосмесителя 5 соединен с вторым входомчетвертого смесителя 10, выход которого подключен к второму входу фазового детектора 13Выход фазового детектора 13 через фильтр 14 нижних частотсоединен с входом управления блока 7перестройки, Выход перестраиваемого 55гетеродина б также подсоединен квходу частотомера 15Устройство работает следующим образом.Входные опорный и информационныйсигналы с помощью смесителей 1 и 2с общим гетеродином 3 преобразуются в колебания с промежуточной частотой Юо, При этом измеряемый фазовый сдвиг ЬР, содержащийся в информационном входном сигнале, без изменения переносится на колебание, выделяемое на выходе смесителя 2 в информационном канале, Колебание с выхода смесителя 1 в опорном канале поступает на вход второго смесителя 4, навыходе которого выделяются колебание,с суммарной частотойО/=6 +и, гдеШ - частота колебаний гетеродина 6.Колебание с частотой И/ поступаетна вход третьего смесителя 8, на выходе которого выделяется колебаниес суммарной и/,=Ю И/или разностнойО =/ц-Щчастотой, где й/с - частотаколебания, поступающего на первыйвход смесителя 8 с выхода усилителя11. Колебание с выхода смесителя 8поступает на вход широкополосногоусилителя 9, усиливается и затемподается на вход четвертого смесителя 10, на второй вход которого посту.пает колебание с частотой и/с выхода второго смесителя 5 в информационном канале. На выходе смесителя 10 выделяется колебание с разностной или суммарной частотой М/ои поступает на вход резонансногоусилителя 11,Последовательно соединенные третий смеситель 8, широкополосныйусилитель 9 и четвертый смеситель 10образуют цепь обратной связи резонансного усилителя. 11, и при достаточно высоком коэффициенте усиления усилителя 11, в этой системевозникают автоколебания. В начальный момент времени автоколебаниямогут не существовать, в этом случаеблок 7 перестройки работает в режиме поиска.и перестраивает частотугетеродина 6 от минимального значения всторону,увеличения,При некотором значении частоты гетеродина 6возникают автоколебания на выходеусилителя 11 с частотой, несколькоотличной от резонансной частотыИ .При этом колебание на выходе усилителя 11 сдвинуто по фазе относительно его входного колебания на величину у, и на выходе фазового детектора 13 будет напряжение, отличное от нуля. Под действием напряжения, снимаемого с выхода фазовогодетектора 3 и подаваемого черезфильтр 14 нижних частот на входуправления блока 7 перестройки, последний переходит в режим сопровождения и в установившемся режимеподстраивает частоту гетеродина б(Ц, таким образом, чтобы частота колебаний на выходе усилителя 11 точноравнялась ее разностной частоте у/ .В стационарном установившемся режиме частота колебаний Ю на выходеусилителя 9 и частота и гетеродина .б определяется условием фаз длязамкнутой автоколебательной системы,983573 912/52 Ти ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Подписита СССР Заказ раж 717венного комитеретений и открЖ, Раушскаая аб 4/5 лиал ППП Патент, г, Ужгород, у ектная, 4 Составитель Н.АгееваРедактор И.Николаййчук Техред М.фепер Корректор А.ГрицеГ