Цифровой фазометр

,Сфеоз СоветскикСоциалистичесиикРеспублик ТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ ое к авт, свид-в 61) Дополнител 21) 2 Й 6782 У 18-2 2)Заявлено 01.)М. Кл. 0 01 й 25/08 с присоединением киМ Гесударстваввй кем СССР(23)Прноритет- Опубликован 5,01,83. Бюллете 2 иф Маам изевретев и фткрытий 53) УДКБ 21. 317./ое;рельскЬгохг. В. П. Майк ние Научноофизики еленджикское отде нститута морской 1 Заявите ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТ 1Изобретение относится к радиотехническим измерениям и предназнацено для применения в устройствах, измеряющих разность фаэ двух сигналов, в частности в фазовых радиогеодезических и радионавигационных системах.Известен цифррвой Фазометр, содержащий генератор квантующих импульсов, формирующие устройства, триггер, схемы совпадения, делитель частоты, сцет чик импульсов, реверсивный счетчик, блок управления. В этом Фазометре в качестве квантующих используются импульсы, сформированные из исследуемого напряжения 1 1.Однако данный Фазометр характеризуется недостаточной точностью измерения.Известен та метр, содержащий два их устройства, вы з ответствующие с входами логиче еверсивный сцетчик ы импульс дам ука счетчик менным зометре жим раб тот Г 2ный к вторым вх , два делителяторых - с переделения, В фася следящий редиапазоне часв, подключе анных ключеодин из к оэффициент обеспечива ты в широк сох кже цифровой Фаэо входных Формирующ ходы которых чере два ключа связаны ской схемы ИЛИ, р генератор счетнНедостатком его являетспомехозащищенность при реа р диоизмерениях,В реальных радиотехнических устройствах. на выходе приемных устройст сигналы, параметры которых подлежат измерению, представлены смесью сигнала и шума, первая гармоника сиг" нала выделяется узкополосными фильтрами. Для последующих цифровых измерений и обработки сигналов необходимо представить сигнал в прямоугольной форме, для чего применяются усилители-ограничители с большим дина" мическим диапазоном, усиливающие как полезный сигнал, так и остаточный сигнал помехи и шума до порога огра3 989 пульсов, причем выходы введенных счет,чиков подсоединены к входам триггераразности фаз. ничения. В результате при реальныхрадиоизмерениях передний и заднийфронты сигналов, преобразованных изсинусоидальной формы в прямоугольную посредством усилителя-ограничителя,в большей или меньшей степени всегдаподвержены флюктуациям, что накладывает дополнительные требования на помехозащищенность измерителей параметров сигналов,Цель изобретения - повышение поиехозащищенности фазовых измерений,Указанная цель достигается тем,что цифровой фазометр, содержащийдва входных формирователя сигналов,генератор счетных импульсов, выход которого подключен через первый ключ к счетчикуделителю с переменным коэффициентом деления и через второйключ - к счетчику-делителю с коэффициентом деления, равным полной емкости реверсивного счетчика, соединенного двумя входами со счетчиками-делителями, а выходами - со счетчикомделителем с переменным коэффициентомделения и с вторыч входом второгоключа, при этом, второй вход первогоключа соединен с триггером разностифаз, снабжен двумя логическими элементами И и двумя счетчиками, подключенными к входным формирователям сигналов по одному из входов непосредственно, а по другому " через логичес,.кие элементы И, вторые входы которыхсоединены с генератором счетных имНа чертеже изображен цифровой Фазометр.Он содержит входные Формирователи сигналов 1 и 2, генератор счетных импульсов 3, логические элементы 4 и 5 счетчики 6 и 7, триггер разности фаз8, ключ 9, второй ключ 10, счетчикделитель 11 с коэффициентом деления,равным полной емкости реверсивногосчетчика, счетчик-делитель 12 с переменным коэффициентом деления, реверсивный счетчик 13,Устройство работает следующим образом.При наличии входных подлежащихизмерению сигналов на вход Формиро"вателейи 2, состоящих из узкополосных фильтров и усилителей ограничитепей, подается смесь сигналапомехи и шума, на выходе Фильтров ч 89 4выделяется основная гармоника измеряемых сигналов и близкие по частоте составляющие помехи и шума, навыходе усилителя-ограничителя формируется прямоугольный сигнал, передний и задний фронты которого подвержены. Флюктуациям, т.е. усилительограничитель формирует фронт при переходе через "0" как основной гармо 1 в ники определенного сигнала, так иблизких по частоте составляющих помехи и шума, выделенных узкополосными фильтрами, Прямоугольные сигналы с флюктуирующими фронтами с выхода формирователей 1 и 2 подключаются к счетчикам 6 и 7 через элементы Ц и 5. На время положительногополупериода измеряемых сигналов элементы 1 и 5 пропускают на вход счетчиков 6 и 7 последовательность счетных импульсов генератора 3,Емкость счетчиков 6 и 7 выбирается таким образом, чтобы время полного пересчета счетных импульсов генератора 3 было больше времени возможных Флюктуаций фронтов, и в тоже время за один исследуемый поло-1 жительный полупериод Формирует импульс переполнения счетчиков 6 и 7только один раз. Каждый отрицательный сброс прямоугольного сигнала,сформированного формирователями 1и 2, обнуляет счетчик 6 и 7, не позволяя досчитать до значения К,и только после последнего сформированного 35переднего фронта разрешается устойчивый подсчет К счетных импульсовгенератора 3, после чего импульсы пе.реполнения счетчиков 6 и 7 переключают триггер разности Фаз 8, Сформированный триггером 8 импульс разности фаз однозначно не подверженфлюктуациям фронтов, открывает ключ9, пропуская на вход делителя с переменным коэффициентом деления 12счетные импульсы генератора 3. Количество импульсов за время С на вычитающем входе реверсивного счетчика13 равно 1 с/й, а на суммирующем входе а 11/и, где Г - частота следования счетных импульсов генератор 3,а - разность фаз входныхизмеряемых)сигналов, выраженная в долях периода;и - содержимое реверсивного счетчика 13. Когдап/М =а, на обавхода реверсивного счетчика 13 поступает одинаковое количество импульсов, такчто его содержимое. не изменяется идает отсчет разности Фаз в выбран5 9894 ной системе единиц и ай, Если иаИ; то за время й на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 поступает меньше импульсов, цем на выцитающий, и его содержимое уменьшается. При .иай 3 на суммирующий вход счетчика 13 эа время С подается больше импульсов, и его содержимое возрастает, Таким образом, содержимое реверсивного счетчика 13 всегда дает знацение раз- в ности фаз в заданной системе единиц.В крайних режимах цифровой фаза" метр работает следующим образом. Если й( ай с М, а пвН, то на суммирующий вход реверсивного счетчика 13 поступает больше импульсов и его содержимое возрастает до п Й (т.е.равно О ). Тогда на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 поступает больше импульсов и его содержимое20 уменьшается до Ми т,д. В этом случае наблюдается состояние равновесия - показания счетчика 13 колеблются между йи й. Если 0 а 41114,. то на суммирующий вход реверсивного ф счетчика 13 поступает меньше импуль" сов, чем на вычитающий, и его содержимое уменьшается до О. При этом число импульсов на суммирующем вХодесчетчика 13 уменьшается еще более, ЗО и его показания уменьшаются далее(от М до йи т,д В этом случае наблюдается неустойчивость, для устранения которой введен ключ 10, запи" рающий прохождение счетных импульсов з на счетчик-делитель 11, когда содержимое реверсивного счетчика 13 равно единице.Предлагаемый цифровой Фазометр позволяет обеспечить помехозащищен- е ность реальных фазовых радиоизмерений. формула изобретенияЦифровой фазометр, содержащий двавходных формирователя сигналов, генератор счетных импульсов, выход которого подключен через первый ключ ксчетчику-делителю с переменным коэфФициентом деления и через второй ключк счетчику-делителю с коэффициентомделения, равным полной емкости ре"версивного счетчика, соединенногодвумя входами со счетчиками-дели"телями, а выходами " с счетчиком-делителем с переменным коэффициентомделения и с вторым входом второгоключа, при этом, второй вход. первогоключа соединен с триггером разностифаэ, о т л и ц а ю щ .и й с я тем,,.ности фазовых измерений, он снабжендвумя логическими элементами И идвумя счетчиками, подключенными квходным Формирователя сигналов поодному из входов непосредственно,. апо другому " через логические элементы И, вторые входы которых соединены с генератором счетных импульсов, причем выходц введеннцх счетчиков подсоединены. к входам триггера разности Фаэ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРйф 231665, кл. 6 01 а 25/00, 1967.2. Авторское свидетельство СССРИ 470761, кл. а 01 а 25/08, 1975.989189 Редакт акаэ 11119/65 Тираж 708 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и откры 113035, Москва, Ж, РаувскаядписноСР йаб. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, у ектная Составитель Л. Старостина Волощук Техред Л,Пекарь Корректор И. Кост