Амплифазометр параллельного усреднения

Язсбретеь(е относится к радиотехнике и измерителгьной тех)Нке и мо)1 сет бь)ть ис(ьользовгн О,пля измерения Я 1 п ЛИТУДЬ 1 и ВЯЗЫ СНГГ 1 ЯЛОВ гЦель,", 3 гРбв е 1 егг ИЯловые)1 иеНО СТИ ИЗМЕ ОЕия Я;ПЛИ 1"ггДЬ 1 СИГИ ЯЛОВ,Сущноспь езобретпгн 1 яЯ 1(лк)чяетсгяВ том что и данном устройстве исПОЛ),ЗУЕ Г(Я )г,Е 1 ОГГ:1 ЯЯ-,вггЬЧОГО УСРЕ 7)1(КЕНИЯ: КОТОрый ПОЗЕ(спгяЕТ СущЕСТВЕННСгНОВЬ)СИТЬ ТОг 11 ОС 1-,;, ПсггЕ;07 "гпгрйчн-Ст г ИЗМЕ РЕН 1.;Я г; .- 3 .1 Рг (-,(ПТ ИЗ)гггЕРЕ1)1 Я Н Я ггха)г)1 П 30. Е ВУс гпг 0 1" О С 1)Г 1 р.)(а дазово) СДВ:,., 1":;. ) (1)111(сиР" "НЧЬ)хг 77 гогн 1 гх, г а чзм, РЕ)117. фа.,ово:.Сдвигг 0 хггЕ, ТВЛ,:,Ег) СЯ 1 Раз ЗЯ ПЕ"рнод. Крое : .:. 0-: год г(араплельного усреднения используется и для увелнчениЯ точности измеРенив амплитУДь. .г)-,БП(ОДНО ГО СИГИ 8,ПЯ. 1 гг)1 ЗТ 3:. Г 10 гщссзн 7 ВЫифсрмациг)О Об амцлитудЕ И (1)ЯЗЕ На(ф)г(ЦОг" 1 ЕР 10 ЦЕ ВУО ННОГО ( сг;1 г гпг гРСУ Тинтерваль). Времени между момента) пеРЕСЕЧЕНИЯ НЯРЯСТЯ)ОП.;1)М ОПОР 1 Ьй СИГНЯ= )"глом нулевого уровня и моментами пересеченил нормализованным входнымЦтретье устройство 6 сравнения, пикоВый детектор 7, аормирователь Я имПУЛЬСОВ, ГгЕРВОЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСт 1)ойство 9 аг(алого-цифро 1)ой преобразователь 1 О, третье вычислительноеустройство 11, Второе вычислительноеустройство 12., управляемь 1 Й инвертор13, четвер":ое устройство 14 (равнения одновибратор 15, упргвляющий 1счетчик 16 сормгровятепг 11 17 уровней5 Оравнения, р евер(Явный (четчик 1 8,коммутатор 19, второе устройство 20сравнения, схему И 21., второй управляемый умножитель 22 частоты, второйнакапливающий суьжятор 2:3, при зтомпоследОвгтельнО сОВдинены упряВляемыйделитель ) н Япрятения, усилитель 2,ПИКОВЫЙ ДЕ 1 ЕКТОР гг И гНЯЛОГО ЦифРО"ВОЙ п 1)еобразователь 10 ВыхОД КОторо" ГО СОЕДИНЕН г; П 14)роВЫМ ВХОДОМ ПЕрвого Вь)чис)ителу ного усгроЙтва ВЫХОД;.;Отот:ОГО ПОДКЛЧЕН г( ЦИФРОВОМ)7 ВХОДгг 1 гр ЯВЛЯЕМОГО Дг - :ЛИТ Ели 1 1 ГРЯЖЕ 1.(ИЯ Вп(ОЦ ОПОРНОГО йаЧ)Я)г(Е 1 г 1 Я устро; (.1 В,:Оединен с вход "ми опор- НОГО НЯПР)1)ПЕ)гИЯНЯЛОГО" гп)фс ОВО" о преобргз 01.Яте 11 я 10 и гьорм 1 рователя 17 уров)1-".: Сравнепи:1 первый вхОД перво- ГР УСТРОЙСТВЯ 3 Г"РЯВНЕН 1 Я СОЕДИНЕг 1 С ЕЬ 1- (одом у( РЛ-,1 т(я , вьпуо)ь 1 пер 1 Ог 3 и ВТОРОГО Л) (отрОИСТВЯ Сранвг:Нг я СО Сд ИНЕНЫ С .Гп р 8 В ПСГВЩ 1 П 4 с. ВХ О" ЯМИ 0 00 Тг ВЕТСТВ-:.НС .;.ЕР С)го ", Е ВТОРОГО / у 71 раВЛНЕ" Х 771 НС)(ИТЗЛгг Й Чс,СПГОТЫ. ВЫ" ХОДЫ Пзр(г", ГС -г И;3 1 Орй ГО 22 хгГгрявляЕ" мых ум 111 ох(1.тег 1 ей -я:тоты соединены с входами соотв .тс; венпо первого 5 игВП ОрОГО г) 1 асгп) нага)ОЩИ ( Су 1 гп 1 Я ГорВЫХОД)с) .От С:) э)Х 71 СГ ЦК.ИЧ Елыг. К ВХС,Ц;:Пг ВтОрОГО .-:Ьг И г."пу(т(:ЛЬПОГО уСТгй 1 СТВЯ 1 2, В)В(Ог) К ОТтр О ГО яВЛНЕТСЯ фяЗОВ 1 Ег. ВЫХОДО (СПрой(.: ., Я В .ОД 06: 3.317. В Ой. частотсг ":. р; С"=-. Я 110 ДКЛ 10 че) к ТЯ 1( - товым вхот;.:;и пг=рвого ) и второго 22 упр аВЛя Егс(. (гМН (д ИТЕ)1 Е:., ЯН ЯЛОВ ОНЫЙвход у ц)г.вл;г егого делтеля 1 является измер) = ьны ьходом устройства, первый вхо - тетье о устройства 6сравне:1 ия сред.:нен с аналоговым ВхоДОМ УПР(1 ВЛЯЕ)МОГО ДЕЛИТЕЛЯ 1. ПЕРВЫЙ ВХОД ЧЕ ( С,ОГС УС 1 Р)ОИСТВЯ ) -г СРЯВкения соединен с выходом управляемо- ГО инвеРТОРс 13, ВХОД котоРОГО ЯВ ляется Вхсдом спсрного сигнала устройства. .:.Орь.е Вхо-,ы третьего 6 и четвертого г 4 устройств сравнен-,(я подкл)оч-.)ь) к общей п.ине Выход третье" го устройства 6 сравкения подкл(очек к первому Входу Формирователя 8 вы- ХОД КОТО г) 01;. Г ОД КЛ)ч ": Н К В У(дам У ПРЯВ ления упгр:.В.тяе(гого инвертора. 13 ивторого Вь:.Ч 1 слительчого устройства12 ВыхОд четвертоГО гстройс 1 вя 14сравнения в(оцкгичен к Входу однсвибряторя 5 и )( г(актовому входг у, равляющего с)тчика 16,. первый выход ко-торого =оед 11 чен с входом управленияПЕРВ 01"О ВЫЧИСЛИТЕЛЬ(Гг- ГО УСТРОЙСЯ Ваи со стробир(гег.ь 7:. Вп(одом аня.Ого -цифровогс преобразователя 1(г) выходкоторого соедин:.н с ьходом третьеговычислительного устрОЙства 11.,которого является выходом ямплитудь 1устг)ОЙсу Бя, 1)г(од ОднОВио)яторя ) 5ПОДКЛ)ОЧЕН с( ВТОРОМУ ВХОДУ С;ОРМИРОВЯеля 8 и к;1 ервому в(оду суемы 11 21,ВЫХОД КО герОЙ ПОДКЛ)г)ЧЕН К уСТЯЧСВОЧ5го 15 П (с) = П зпы5 159 ным входам первого управляемого умно- жителя 4 и второго управляемого умно- жителя 22, объединенные входы запуска управляющего счетчика 16 и первого вычислительного устройства 9 соединены с третьим входом формирователя 8, с входом сброса пикового детектора 7 и с установочными входами накапливающих сумматоров 5 и 23, второй выход управляющего счетчика 16 соединен с установочным входом реверсивного счетчика 18, с вторым входом схемы И 21 и со стробируемыми входами второго 12 и третьего 11 вычислительных устройств, выходы первого 3 и второго 20 устройств сравнения подключены соответственно к первому и второму входам коммутатора 19, первый и второй выходы которого подключены соответственно к тактовому входу прямого счета и к тактовому вхо-. ду обратного счета реверсивного счетчика 18, выход которого подключен к цифровому входу Формирователя 17 уровней сравнения, выход которого соединен с третьим входом коммутатора 19, третий выход которого соединен с вторым входом первого устройства 3 сравнения, выход усилителя 2 соединен с первым входом второго устройства 20 сравнения, второй вход которого соединен с четвертым входом коммутатора 19, к управляемому входу которого подключен управляющий выход реверсивного счетчика 18, выходы первого 5 и второго 23 накапливающих сумматоров подключены к входам третьего вычислительного устройства 11, вход запуска управляющего счетчика 16 является входом запуска устройства,Амплифазометр работает следующим образом.При появлении управляющего сигнала на входе запуска устройства начинается процесс измерения амплитуды и фазы входного сигнала= ПВх з 1 п (о" + 4 фгде Б- амплитуда входного сигнала;у - фаза входного сигнала;и - несущая частота входного ио .опорного сигналов,На первом периоде входного сигнала осуществляется инверсия опорного сигнала где Ц- амплитуда опорного сигнала,если фазовый сдвиг между Бщ (С) и 4440 б Бпревышает 180 ( с 29), Этаинверсия осуществляется управляемыминвертором 13 по команде с формирователя 8 импульсов. Управляющий сигнална входе запуска устанавливает коэффициент передачи управляемого делителя 1 напряжения 1 с ц= 1, а коэффициент усиления усилителя 2 1 у = сопвс,Пиковый детектор 7 запоминает максимальное значение сигнала за 1 периодов сигнала с выхода усилителя 2 8 : 8 К,Кс 9 х ( ОЗатем аналого- цифровой преобразователь 10 преобразует выходное напряжение пикового детектора 7 в цифровой код. Этот код в первом вычислительном устройстве 9 преобразуется в код И таким образом, чтобы амплитуда выходного сигнала с усилителя 2 равнялась амплитуде опорного сигнала Б т.е.11 ак = Пвх 1 ус 1 удн Поп Далее с использованием метода параллельного усреднения осуществляется процесс измерения амплитуды и Фазы входного сигнала. Й момент пересечения нулевого уровня нарастающим (сположительной производной) сигналом с выхода управляемого инвертора 13 Б, (С) одновибратор 15 формирует им-35пульс, который через открытую управляющим счетчиком 16 схему И 21 поступает на первый управляемый умно- житель 4 и второй .управляемый умно- житель 22 и устанавливает коэффициент 4 О умножения частоты, равным и (если используются и Фиксированных уровней сравнения), т.е. 1 у = и для обоих управляемых умножителей частоты. При этом в реверсивном счетчике 18 запи сан начальный код и на выходе формирователя 17 уровней сравнения сформирован йулевой фиксированный уровень 110 (фиг. 2), и коммутатор 19 удерживается в положении 1. При этом выход формирователя 17 уровней сравнения подключается к второму входу первого устройства 3 сравнения, выход которого подключается к тактовому входу прямого счета реверсивного счетчика 18, При каждом очередном пересечении нарастающим сигналом Яфиксированного уровня напряжения с выхода формирователя 17 уровней сравнения первое устройство 3 сравнения умень 1594440шит на единицу Кпервого управляемого умножителя 4 и через коммутатор19 увеличит на единицу выходной кодреверсивного счетчика 18, в соответствии с которым на выходе формирователя 17 будет сформирован следующий фиксированный уровень Б. Кактолько будет пересечен (п - 1)-и фиксированный уровень цп-, так 1 спер Ойого управляемого умножителя 1 частоты станет равным нулю и реверсивныйСчетчик 18 переключит коммутатор 19и положение 11. При этом выход формирователя 17 подключается к второмувходу второго устройства 20 сравнения, выход которого подключается ктактовому входу обратного счета реверсивного счетчика 18. Теперь прикаждом пересечении убывающим сигналом 208 (с) очередного фиксированного уровня второе устройство 20 сравнениябудет на единицу уменьшать 1 вто-"рого управляемого умножителя 22 частоТы и на единицу уменьшать выходной 25код реверсивного счетчика 18. Призтом в накапливающих сумматорах 5 и23 будет накоплено определенное чисЛо импульсов. цикл накопления импульсов закончится, когда Япересечет нулевой фиксированныи уровень.Ори появлении каждого следующего импульса с одновибратора 15 описанныйцикл накопления импульсов в обоих наКапливающих сумматорах повторится. ,С каждым таким циклом будет увеличи: -ваться содержимое этих накапливающихсумматоров. Циклы накопления будутповторяться до тех пор, пока на входе запуска амплифазометра не появится сигнал о прекращении измерения.При появлении такого управляющего сигнала счетчик 16 подает сигнал настробируемые входы вычислительныхустройств 11 и 12, по которому эти 45вычислительные устройства вычислят измеренные значения амплитуды и фазывходного сигнала, Если в начале процесса измерения было осуществлено инвертирование опорного сигнала, то по 50соответствующему сигналу с формирователя 8 вычислительное устройство 12/ьк результату вычисления прибавит и радиан или 180,Формула изобретения Лмплифазометр параллельного усреднения, содержащий последовательно соединенные управляемый делитель напряжения, усилитель, пиковый детектор и аналого-цифровой преобразователь, выход которого соединен с цифровым входом первого вычислительногоустройства, выход которого подключенк цифровому входу управляемого делителя напряжения, вход опорного напряжения устройства соединен с входами опорного напряжения аналого-цифрового преобразователя и формирователяуровней сравнений, первый вход первого устройства сравнения соединен свыходом усилителя, выходы первого ивторого устройства сравнения соединены с управляющими входами соответственно первого и второго управляемогоумножителя частоты, выходы первогои второго управляемых умножителейчастоты соединены с входами соответственно первого и второго накапливающихсумматоров, выходы которых подключены к входам второго вычислительного .устройства, выход которого являетсяфаэовым выходом устройства, вход образцовой частоты устройства подключен к тактовым входам первого и второго управляемых умножителей частоты,аналоговый вход управляемого делителя напряжения является измерителЬным входом устройства, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увели.чения точности измерения. амплитудысигнала, в устройство введены третьеи четвертое устройства сравнения, формирователь импульсов, управляемый инвертор, одновибратор, управляющийсчетчик, реверсивный счетчик, коммутатор, схема И, третье вычислительноеустройствопричем первый вход третьего устройства сравнения соединен саналоговым входом управляемого делителя напряжения, первый вход четвертого устройства сравнения соединен свыходом управляемого инвертора, входкоторого является входом опорного сигнала устройства, вторые входы третьего и четвертого устройств сравненияподключены к общей шине, выход третьего устройства сравнения подключен кпервому входу формирователя импульсов, выход которого подключен к входам управления управляемого инвертора и второго. вычислительного устройства, выход четвертого устройства сравнения подключен к входу одновибратора и к тактовому входу управляющего счетчика, первый выход которого/Ц о: 5 айта значения Лф,за;.ись а ячейку С 2,получение оазнзсти солеокимого ячеек О и О", запись оеэуяьтата ячейку О.Ьвод байта значенияФдйя,запись в ячейку О ыио" о раз,я,ь 1 Г с де з 1 пись а г ку . Лепемноенис з-,л моГО ячеек ОЗи 1.,э пись оез льтата в ячейк ф .3 вог содЕукимогоячейки соединен с входом управления первого вычислительного устройства и со стробируемым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом третьего вычислитель 5 ного устройства, выход которого является выходом амплитуды устройства, . выход одновибратора подключен к второму входу формирователя импульсов и к первому входу схемы И, выход которой подключен к установочным входам первого и второго управляемых умножителей частоты, объединенные входы запуска управляющего счетчика и пер вого вычислительного устройства соединены с третьим входом формирователя импульсов, с входом сброса пикового детектора и с установочнымивходами первого и второго накаплаваю- о щих сумматоров, второй выход управ,ляющего счетчика соединен с установочным входом реверсивного счетчика, с вторым входом схемы И и со стробируемыми входами второго и третьего 25 вычислительных устройств, выходы первого и второго устройств сравненияподключены соответственно к первомуи второму входу коммутатора, первыйи второй выход которого подключенысоответственно к тактовому входу прямого счета и к тактовому входу обратного счета реверсивного счетчика,выход которого подключен к циФровомувходу формирователя уровней сравнения, выход которого соединен стретьим входом коммутатора, третийвыход которого соединен с вторым входом первого устройства сравнения, вьгход усилителя соединен с первым вхоход второго устройства сравнения,второй вход которого соединен с четвертым выходом коммутатора, к управляемому входу которого подключенуправляющий выход реверсивного счетчика, выходы первого и второго накапливающих сумматоров подключены квходам третьего вычислительного устройства, вход запуска управляющегосчетчика является входом запускаустройства.1594440 Составитель А. Орловдактор С. Пекарь Техред М,Ходами,ич Корр ект ороль 2825 ираж 5 ис эводственно-издательский комбинат "Патент", г. Гагарина, 101 од ЗакаВНИИПИ сударственного комите 113035, Москвапо изоб -35, Ра ениям и открытиям при ГКНТ СССР кая наб., д. 4/5