Преобразователь сдвига фаз в цифровой код

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoNs Соаетскил

Социалистическиа

Республик

Зависимое от азт. свидетельства М

Заявлено 16Л 1.1969 (№ 1337793/18-24) с присоединением заявк11 ¹

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1970. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 1.1I.1971

1;л. 21е, 36, 03

Комитет по делам изобретений и открытий ори Соаете Министров

СССР

МП1i б 01r 25 00

УДК 621.317.373(088.8) «-.гЕСС1; .—.- !

Б. 1О. Б. Бинкаускас, А. A. Килна и Г. П. Вейверис 1" - ." 1;-) 1;;;

БИБЛИО,ЕКА

Авторы изобретения

Заявитель

Институт физики и математики AH Литовской ССР

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СДВИГА ФАЗ В ЦИФРОВОИ КОД

Изобретение относится к цифразой измерительной технике и может быть использовано как измерительный прибор с непосредственным цифровым отсчетом в системах телемеханики и автоматического управления.

Известно устройство преобразо вания сдвига фаз .в цифровой код, содержащее формирователи импульсов опорного и фазоманипулированного сигналов, триперы, вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую из .временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентиля и пересчетной схемы. Выход, вентиля з схеме автоматической подстройки частоты подключен,ко входу регулируемой линии задержки через схему «ИЛИ».

Из вестный преобразователь обладает значительной погрешностью измерения фазы, которая заключается в том, что в текущем периоде опорного напряжения частота импульсов регулируемого генератора определяется длительностью предыдущего периода опорного напряжения. Поэтому погрешность измерения определяется изменением частоты опорного и фазоманипулированного напряжений за промежуток времени, равный периоду опорного напряжения.

Предлагаемое устройство отличается Teil, что содержит вторую схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключ .и к выходу форм lпозателя импульсов фазоманипулпрозапноro c::Iríã",à, а выход — к входу ключа.

Пр этом используются две схемы автома5 I!I Iec!

10 нуль фазома ппулпрозанпого сигнала.

Иа фпг. 1: рпзедсна блок-схема устройства; на фпг. 2 — эпюры, поясняющие его работу.

Опорное и фазам анппулированное напря;crпя поступаюг на входные клеммы 1, кото15, рь.е соединены с формирователями 2 и 8 пмпульсоз. Выход формирователя 2 соединен с з:одом временного дискриминатора 4 и едиш1:1»b!i з.;одом тр:1ггера 5, а выход формирователя 8 — с временным дискриминатором 6

20 и с единичным входом триггера 7. Выход дискриминатора 4 по.<ключен к управляющему входу periлпруемой линии задержки 8, им,11ульсныш .вход которой через схему «ИЛИ» 9 и формирователь 10 импульсов соединен с

25 единичнь|м выходом триггера 5. Выход линии задержки 8 подключен K вентилю 11, управляющим входом соед11ненным с единичным выходом триггера 5, а выходом — со схемой

«ИЛИ» 9, пересчетпой схемой 12 и зенти30 лсм 18. Выходные llilпульсы псресчетной схе287194

10

50 мы 12 подаются на один из входов .временного дискриминатора 4, а также используются для установки нуля счетчика 14 и поступают на электронный ключ 15. Выход временного дискриминатора б подключен к управляющему входу регулируемой липни задержки 16, импульсный вход коз орой через формирователь 17 импул сов соединен с единичным выходом триггера 7. Выход линии задержки 16 соединен с входом вентиля 18, выход которого подключен к электронному ключу 15 и через схему «ИЛИ» 19 — к импульсному входу линии задержки 16. Шина 20, в которой появляется импульс установки устройства в исходное состояние, соединена с нулевыми входами триггеров 5 и 7 и с входом установки нуля счетчика 14 через схему «ИЛИ» 21.

Устройство работает следующим образом.

Формирователи 2 и 8 формируют импульсы из входных напряжений прп пересечении пми нулевого уровня. Первый импульс формирователя 2 устанавливает триггер 5 в единичное состояние. Сформированный формирователем 10 из перепада напряжения импульс через схему «ИЛИ» 9 поступает IHa вход регулируемой линии задержки 8 и запускает ждущий генератор импульсов, выполненный в виде линии задержки 8, вентиля 11 и схемы

«ИЛИ» 9. Импульс, сформированньш формирователем 8 из фазоманипулированного сигнала, запускает второй ждущий генератор импульсов, выполненный ia виде регулируемой линии задержки 16, вентиля 18,и схемы

«ИЛИ» 19 в цепи обратной связи. Рабочая частота первого генератора выбрана такой, чтобы в и раз превышала частоту опорного напряжения, а частота ге нерации второго генератора устанавливается равной частоте входного сигнала устройства (схема «ИЛИ»

19 использована для того, чтобы первый импульс с формирователя 17 не проходил на вход электронного ключа 15). Импульс с выхода первого генератора (с:вентиля 11) поступает на вход вентиля 18, который открыт на время, равное временному рассогласованию входных импульсов электронного,ключа 15. В теченце этого времени счетчик 14 подсчитывает импульсы, количество которых определяет код сдвига фаз,исследуемых сигналов.

На фиг. 2, а показаны импульсы, сформированные формирователем 2 из опорного напряжения, а на фиг. 2, б — выходные пмпульсы первого генератора после пересчетной схемы 12, т. е. после нулевой экстраполяции длительности периода опорного напряжения. На фиг. 2, в приведена последовательность импульсов, сформированных формирователем 8 пз фазоманипуJIIIpOBBHHOIO напряжения и на фиг. 2, г — сигналы на,выходе вентиля 18, т. е. после нулевой экстраполяции длительности периодов последовательности фазоманипулировапных сигналов.

На фиг. 2 использованы следующие обозначения: Tp — средний период исследуемых сигналов; а, b, с — разница между средним периодом и текущим значением периода опорного напряжения; А Тi, A T>,...— временное рассогласование между импульсами на .выходе формирователей 2 и 8; АТ ь AT z, AT з, ...— временное рассогласование между теми же импульсами после нулевой экстраполяции длительностей периодов; АТ"и AT", AT"з,...— временное рассогласование между, импульсами, сформированными из фазоманипулированного напряжения, и импульсами опор ного напряжения после их нулевой экстраполяции; а, b, с, ...— временное рассогласование между входными импульсами дискриминатора 6.

Предложен roe устройство лишено систематической ошибки измерения сдвига фаз, которая вызывается флуктуациямп частоты входных сигналов, так как временные рассогласования АТ;, полностью совпадают по величине с рассогласовапиями АТ,, Предмет изобретения

П|реобразователь сдвига фаз в цифровой код, содержащий формирователи импульсов опорного и фазоманипулированного сигналов, триггеры, .вентили, счетчик, ключ и схему автоматической подстройки частоты, состоящую пз временного дискриминатора, регулируемой линии задержки, вентиля и пересчетной схемы, причем выход вентиля,в схеме автоматической подстройки частоты подключен ко Входу регулируемой линии задержки через схему «ИЛИ», оглича ошийся тем, что, с,целью повышения точности, он содержит вторую схему автоматической подстройки частоты, вход которой подключен к выходу формирователя импульсов фазоманипулпрованного сигнала, а выход — к входу ключа.