Цифровой фазометр

Взамен ранее изданного СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИК(19) (11) С 01 К 25/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОВСК ЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР 9 573772, кл, С 01 К 25/00, 1977Авторское свидетельство СССР В 879499, кл. С 01 К 25/00, 1980, (54)(57) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР, содержащий последовательно соединенные триггер и первый логический элемент И, к второму входу которого присоединен генератор квантующих импульсов, блок управления, коммутатор, реверсивный счетчик импульсов, к входу "Сброс" которого подсоединен формирователь импульсов сброса, индикатор и второй логический элемент И, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены формирователь эталонного кода, эталонный элемент задержки, два ключа, третий логический элемент И, блок памяти, два формирователя импульсов, причем вход эталонного элемента задержки объединен с входом первого формирователя импульсов, и соединен с первой входной клеммой устройства, а выход - с одним из входов первого ключа, второй вход которого соединен с выходом блока управления,одним из входов коммутатора и первым входом второго элемента.И, второй вход которого соединен с выходом формирователя эталонного кода, а выходс установочным входом реверсивного счетчика, выход которого через третий элемент И соединен с блоком памяти, выход которого соединен с входом индикатора, управляющий вход блока памяти соединен с вторым выходом формирователя импульсов сброса, вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов и одним из вхдпов триггера, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, синхрой входом генератора квантующих импульсов и входами блока управления, второй :выход которого подсоединен к ревер-С сивному;счетчику, а третий выход соединен с вторым входом коммутатора, вторым входом третьего элемента И и одним из входов второго ключа, второй вход которого соединен с второй входной клеммой устройства, а выход подключен к входу второго формирователя импульсов и выходу первого ключа, причем выход первого элемента И соединен с третьим и четвертым входами коммутатора, выходы которого подсоединены к прямому и обратному входам реверсивного счетчика.,1 11 62Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения угла сдвига фаз между двумя периодическими электрическими сигналами по промежуточной частоте.Цель изобретения - повышение точности измерения за счет устранения влияния нарушения фазовой балансировки в измерительных каналах. 0На фиг 1. представлена структурная схема фазометра; на фиг.2 - временные диаграммы напряжений в наиболее характерных точках схемы.Устройство содержит триггер 1, 15 первый логический элемент И 2, генератор 3 квантующих импульсов, блок 4 управления, коммутатор 5, реверсивный счетчик 6 импульсов, формирователь 7 импульсов сброса, преобраэова тель 8 частот опорного и исследуемого сигналов, два формирователя 9 и 10 импульсов, фиксирующих нуль-переходы преобразованных опорного и исследуемого сигналов, формирователь 11 эталонного кода, эталонный элемент 12 задержки, два ключа 13 и 14, второй и третий логические элементы 15 и 16 И, блок 17 памяти и индикатор 18, причем блок 4 управления содержит делитель 19 на два частоты следования выходных импульсов первого формирователя 9 импульсов и управляющий триггер 20. 35Коммутатор 5 состоит из, двух логических 21 и 22 элементов И, преобразователь 8 частот опорного и исследуемого сигналов содержит в себе гетеродин 23 и два смесителя 24 и 25. 40Триггер подсоединен своим выходом к первому входу первого логического элемента 2 И, ко второму входу которого присоединен выход генератора 3 квантующих импульсов,к входу "Сброс" реверсивного счетчика 6 импульсов под-, соединен формирователь 7 импульсов сброса, первый формирователь 9 импульсов соединен с выходом смесителя 24, вход эталонного элемента 12 задержки объединен с входом первого формирователя 9 импульсов и соединен с выходом смесителя 24,а выход - с одним из входов первого ключа 13, второй вход которого соединен с выходом блока 4 управления, одним из входов коммутатора 5 и первым входом второго элемента 15 И,второйл которого соединен с выходом 62 2формирователя 11 эталонного кода, а выход - с установочным входом реверсивного счетчика 6, выход которого через третий элемент 16 И соединен с блоком 17 памяти, выход которого соединен с входом индикатора 18, управляющий вход блока 17 памяти соединен с вторым выходом формирователя 7 импульсов сброса, представляющего собой элемент задержки с отводом, вход формирователя 7 импульсов сброса соединен с выходом второго формирователя 10 импульсов и одним из входов триггера 1, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя 9 импульсов, синхронизирующим входом генератора 3 квантующих импульсов и входами блока 4 управления, второй выход которого подсоединен к .реверсивному счетчику 6, а именно к его входу 1 Занесение", а третий выход соединен с вторым входом коммутатора 5, вторым входом третьего элемента 16 И и одним из входов второго ключа 14, второй вход которого подключен к выходу смесителя 25, а выход подключен к входу второго формирователя 10 импульсов и выходу первого ключа 13, выход первого элемента 2 И соединен с третьим и четвертым входами коммутатора 5, выходы которого подсоединены к прямому и обратному входам реверсивного счетчика 6.Устройство работает следующим образом.Опорный и меняющийся по фазе высокочастотные сигналы поступают на входы первого и всрого смесителей 24 и 25 преобразователя 8 частот опорного и исследуемого сигналов и, смешиваясь с сигналом гетеродина 23, преобразуются в снимаемые с выходов смесителей 24 и 25 сигналы постоянной промежуточной частоты (фиг. 2 а-б) . Опорный сигнал промежуточной частоты подается на вход первого формирователя 9 импульсов, где ограничивается (фиг,2 в) и превращается в последова-, тельность короткихимпульсов (фиг.2 г), фиксирующих переходы синусоиды а" через нулевые значения при вхождении ее в положительную область. Аналогично, сигнал промежуточной частоты с меняющейся во времени фазой с выхода смесителя 25 через ключ 14 подается на вход второго формирователя 10 коротких импульсов, фиксирующих переходы синусоиды б черезнулевые значения (фиг.2 д),Выходные импульсы первого форми- .рователя 9 синхронизируют генератор 3 квантующих импульсов (фиг.2 ж) и,. 5поступая на вход делителя 19 частоты,делятся по частоте следования на два.С выхода делителя 19 импульсы"к" (фиг,2) с частотой следования,вдвое меньшей частоты следования 10выходных импульсов первого формирователя 9, запускают управляющийтриггер 20, который сбрасываетсявыходными импульсами первого формирователя 9, 15В результате на первом выходе управляющего триггера 20 имеет местоуправляющее напряжение "л" (фиг,2),определяющее своим положительным перепадом интервал впемени, отведенный 20для калибровки фазометра,Аналогичное управляющее напряжение "м" (фиг.2),снимаемое с второговыхода управляющего триггера 20,определяет интервал времени, отведенныйна измерение угла сдвига фаз междуопорным и измеряемым сигналами. В течение калибровочного интервала времени ключ 13 открыт по своему управляющему входу и опорный сигнал с выхода смесителя 24 через эталонный элемент 12 задержки и ключ 13 паступает на вход (со сдвигом по фазе с) второго формирователя 10 35 (фиг.2 о),на выходе которого вырабатываются импульсы, соответствующие калиброванному сдвигу по фазе, формирующие на выходе триггера 1 временные .интервалы "и", заполняемые 40 на выходе первого логического элемента 2 И квантующими импульсами (фиг.2 р). Через элемент 21 И комму- татора 5 эти калиброванные импульсные посылки поступают на вход обратногосчета реверсивного счетчика 6 импульсов, на установочный вход которого сформирователя 11 эталонного кода через второй логический элемент 15 И вначале калибровочного интервала времени заносится эталонный двоичныйкод "н" (с приходом выходного импульса делителя 19 на вход "Занесеиие"реверсивного счетчика 6),Таким образом, при отсутствии ухода нуля все разряды счетчика 6 будутобнулены к началу измерительного интервала времени.С началом измерительного интервала первый ключ 13 запирается по управляющему входу, а второй ключ 14открывается и измеряемый сигнал с выхода смесителя 25 поступает на входвторого формирователя 10 и превращается на его выходе в последовательность коротких импульсов "д", управляющих сбросом триггера 1, на выходе которого формируются временныеинтервалы "е", отображающие уголсдвига фаэ между опорнь 1 м и измеряемым сигналами.На выходе первого логического элемента 2 И вырабатываются квантовыепосылки "з", поступающие через логический элемент 22 И и коммутатор 5на вход прямого счета реверсивногосчетчика 6. В конце каждой квантовойпосылки выходной импульс формирователя 7 импульсов сброса заносит выходной двоичный код реверсивного счетчика 6 через открытый третий логический элемент 16 И в блок 17 памяти,после чего импульс с другого выходаформирователя 7 импульсов сброса(фиг.2 и) производит сброс реверсивного счетчика 6, Выходной код блока 17 памяти поступает на вход индикатопа 18.1176262 Редактор К.Вол Лугов Тираж 728 ИодпиПИ Государственного комитета СССРелам изобретений и открытий35, Москва, Ж, Раушская наб., д каз 51 о и 1 4 Производственно-полигра оставитель Н.Агееваехред Л.Олейник Коррек кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4