Цифровой фазометр

 

Изобретение относится к устройствам для измерения разности фаз двух сигналов в условиях амплитудных и фазовых флуктуаций. Цель - повышение быстродействия цифрового фазометра - достигается введением инверторов 5, 6 блока 7 компараторов, блока 10 октанового управления и блока 13 регистровой памяти. Цифровой фазометр содержит также усилители-ограничители 1, 2, конусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы, коммутаторы 8, 9, аналого-цифровой преобразователь 11 и блок 12 постоянной памяти. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„.Я0„„1538145 А1 (51)5 G 01 R 25/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

fl0 ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2) ) 4402779/24-21 (22) 04.04.88 (46) 23.01.90. Бюл. )) 3 (72) А.А. Ишутин (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1019356, кл. G 01 R 25/00, 1981.

Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. — М.: Советское радио, 1970. (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОМЕТР (57) Изобретение относится к устройствам для измерения разности фаз двух сигналов в условиях амплитудных и фазовых флуктуаций. Цель —. повышение быстродействия цифрового фазометра — достигается введением ин-. верторов 5,6, блока 7 компараторов, блока 10 октантного управления и блока 13 регистровой памяти. Цифровой фазометр содержит также усилителиограничители 1,2, конусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы, коммутаторы 8,9, аналого-цифровой преобразователь 11 и блок 12 постоянной памяти. 2 ил.

1538145

Изобретение относится к устройствам для измерения разности фаз двух сигналов в условиях амплитудных и фазовых флуктуаций.

Цель изобретения — повышение быстродействия фаз ометра.

На фиг.1 представлена блок-схема цифрового фазометра; на фиг.2 — ди1 аграмма и таблица истинности,: поясня10 ющие принцип работы фазометра.

1

Фазометр содержит два усилителяограничителя 1 и 2, косинусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы, два

15 инвертора 5 и 6, блок 7 компараторов, два коммутатора 8 и 9, блок 10 ок-; тантного управления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11, блок

12 постоянной памяти, блок 13 регист20 ровой памяти. При этом выходы усилителей-ограничителей 1 и 2 соединены соответственно с входами косинусного 3 и синусного 4 фазовых детекторов, выход косинусного фазового детектора 3 соединен с входом первого инвертора 5, первыми входами компараторов 8 и 9 и блока 7 компараторов, выход синусного фазсвс го детектора 4 соединен с входом второго инвертора 6, вторыми входами коммутаторов 8 и 9 и блока 7 компараторов, выход первого инвертора 5 соединен с тр тьими входами коммутаторов 8 и 9 и блока 7 компараторов, выход второго инвертора. 6 соединен с 35 четвертыми входами коммутаторов 8 и 9 и блока 7 компараторов, три выхода блока 7 компараторов соединены с соответствующими входами блока 10 октантного управления и старшими адресными входами блока 12 постоянной памяти, первый, второй, третий и четвертый выходы блока 10 октантного управления соединены с управляющими входами первого коммутатора 8, а пя.тый, шестой, седьмой и восьмой выходы — с управляющими входами второго коммутатора 9, выход коммутатора 8 соединен с сигнальным входом АЦП 11, выход коммутатора 9 — с опорным входом АЦЛ 11, информационные выходы

АЦП 11 соединены с младшими адресными входами блока 12 постоянной памяти, выход "Готовность данных" АЦП 11 — с входом записи блока 13 регистровой памяти, выходы блока 12 постоянной памяти — с входами данкьтх блока 13 регистровой памяти.

Фазометр работает следующим образом.

Сигналы между которыми производится измерение разности фаз, усиливаются усилителями-ограничителями 1 и 2, выходные напряжения которых не должны превышать значений Б„.„,/0,707, где

U „„ — максимально допустимое входное напряжение для АЦП 11, используемого в фазометре. Косинусный 3 и синусный 4 фазовые детекторы преобразуют входные напряжения в напряжение, пропорциональное разности фаз входных сигналов. Выходные сигналы фазовых детекторов 3 и 4 (фиг.2а, сплошные линии ) и их инверсии на выходе инверторов 5 и 6 (фиг.2а, пунктирные линии 7 поступают на коммутаторы 8 и 9. Блоком 7 компараторов про изводится сравнение величин sin 6/30, созЛЧ з0, /cosdg>/sindtp/ (фиг.2б,в).

Результаты сравнения, выражаемые тремя битами информации на выходе блока

7 компараторов, поступают на вход бло ка 10 октантного управления, где производится их дешифрация и определяется октант, в котором будет производиться преобразование информационных сигналов аналого-цифровым преобразователем, Выходные сигналы блока 10 октантного управления на основе результатов дешифрации (см.таблицу истинности на фиг.2) управляют коммутацией входных сигналов АЦП 11 так, чтобы величина информационного сигнала на входе АЦП, используемого в качестве сигнального, была по модулю меньше величины на другом входе

АЦП, используемого в качестве опорного, а знаки входных сигналов соответствовали необходимой полярности входных напряжений для используемого в фазометре типа АЦП.

Таблица истинности на фиг.2 соответствует АЦП, для которого сигнальное напряжение имеет положительный знак, а опорное — отрицательный. Преобразование начинается по сигналу

"Запуск АЦП". Если на момент начала преобразования на сигнальном входе

АЦП 11 сигнал U sind

15381

Формула изобретения

Цифровой фаз ометр, содержащий два усилителя-ограничителя, выходы которых соединены с входами косинус5

12 постоянной памяти, на старшиевыходные коды блока 7 компараторов, которые определяют выходную функцию на выходе АЦП (tg д Ц или ct gag) . В блоке 12 содержатся функции преобра5 зования входных кодов в величины

arctg beg u arcctgdgL При этом вся область постоянной памяти разбита иа октанты, в каждом из которых содержит О ся соответствующая функция arctg йЮ или arcctghV. бита информации, поступакицие с выхода блока 7 компараторов, определяют область памяти и, тем самым, соответствующую фунКцию преобразования. В общем случае в блок

12 постоянной памяти заносится такая функция, чтобы в результате сопряже-. ния кодов, поступающих на адресные входы, на выходе блока 12 постоянной 20 памяти обеспечивался линейный код в диапазоне (-180) — (+180) . По сигна- лу АЦП 11 "Готовность данных" резуль" таты преобразования с выхода блока

12 постоянной памяти записываются в 25 блок 13 регистровой памяти, тем самым достигается взаимно однозначное соответствие между сигналами на входе

АЦП 11 и результатами измерения.

Использование предлагаемого фаза- 30 метра по сравнению с известным позволяет повысить быстродействие измерения за счет исключения задержки обновления. одного из сигналов на входе путем введения симметричного 35 управления переключением входных сиг-. налов АЦП 11. По результатам испытаний выявлено, что быстродействие предлагаемого фаэометра в 1,2 раза выше быстродействия известного. Ис- 4б пытания предлагаемого фазометра показали достижение положительного эффекта, высокую надежность его работы.

45 6 ного и синусного фазовых детекторов,; а входы — с входами фазометра, первый и второй коммутаторы, выходы которых соединены соответственно с сигнальным и опорным входами аналого-цифрового преобразователя, информационные выходы которого соединены с соответствующими мпадшими адресными входами блока постоянной памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй-инверторы, блок компараторов, блок октантного управления и блок регистровой памяти, при этом выход косинусного фазового детектора соединен с входом первого инвертора, первыми входами первого и второго коммутаторов и первым входом блока компараторов, выход синусного фазового детектора соединен с входом второго инвертора,. вторыми входами первого и второго компараторов и вторым входом блока компараторов, выход первого инвертора соединен с третьими входами первого и второго коммутаторов и третьим входом блока компараторов, выход второго инвертора соединен с четвертыми входами первого и второго коммутаторов и четвертым входом блока компараторов, три выхода блока компараторов соединены соответственно со старшими адреснымк входами блока постоянной памяти и входами блока октант. ного управления, первый, второй, третий и четвертый выходы блока октантного управления соединены с управляющими входами первого коммутатора,. а пятый, шестой, седьмой и восьмой выходы — с управляющими входами второго коммутатора, выход аналого-цифрового преобразователя "Готовность данных" соединен с входом записи блока регистровой памяти, входы данных которого соединены с выходами блока постоянной памяти, а выход — с выходом фазометра.

1 538145

Составитель А. Старостина

РедактоР Н. ТУпица ТехРед М,Коданич Корректор B. Гирняк

Тираж 532

Заказ 168

Под писное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101