Высокочастотный фазометр
3045! 9
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
Сокй Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства ¹
МПК С 01г 25!00
Заявлено 16. I I.1970 (№ 1401623118-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 25.Y.1971. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания 25Х1.1971 Комитет по делам чтаобретений и открытий ори Совете Министров
СССР
УДК 621.317.77(088.8) .Авторы изобретения .О. И. Гуторов, А. Н. Гуторова, E Д. Колтик и С. А. Кравченко
Заявитель
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ФАЗОЛ1ЕТР
Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.
Известны фазометры,,содержащие в каждом,из двух, идентичных каналов последовательно включенные согласующий каскад, смеситель, избирательный усилитель, усилительограничитель, переменный гетеродин с системой автоматической подстройки частоты от фазо-импульсного детектора, причем выходы усилителя-ограничителя через дифферецирующие распределительные цепи и триггеры подключены к .стрелочному измерительному .прибору.
Однако эти устройства, имеют большую ао-солютную погрешность .при больших фазо.вых сдвигах. При малом сдвиге фаз между исследуемыми сигналами с помощью, изменения чувствительности стрелочного индикатора возможно более точно произвести отсчет показаний. Таким образом, абсолютная погрешность прибора оказывается зависимой от .величины фазового рассогласования исходных сигналов, а точнее, or установленного
,предела измерения. .Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено узлом временных (фазовых) задержек, выполненным в виде, последовательно включенных генератора опорной частоты, формирователя импульсов, одного или нескольких, например двух, делителей частоты и формирователя коротких импуJlüñoâ, причем выход последнего .связан со вторым входом фазо-импульсного детектора,системы автоматической подстройки
-5 частоты, а делители частоты снабжены дешифраторами, имеющими число выходов, ра вное коэффициенту деления соответствующего делителя, которые, с помощью переключателей через схему совпадения и форми10 рователь импульсов нагружены на один вход преобразователя длительности импульса в напряжение, ко второму входу которого заведена связь через формирователь импульсов ог усилителя-ограничителя второго канала.
15 Зто позволяет повысить точчость измерения сдвига фаз на фиксированной промежуточной частоте.
Блок-czeìà предложенного устройства представлена на чертеже.
20 Устройство состоит пз д вух идентичных каналов с последовательно включенными согласующими каскадами 1 и 2, смесителей 8 и 4, избирательных усилителей 6 и 6, усилителейограничителей 7 и 8,,переменного гетеродина
25 9 системы 10 фазовой автоподстройки частоты, генератора 11 опорной частоты, формирователей 12 и 18, 14 и 16 импульсов, делителей
16 и 17 частоты, фазо-импульсного детектора
18, дешифраторов 19 и 20, схемы 21 совпаде30 ния, преобразователя 22 длительности им304519 пульса в напряжение, стрелочного измерительного прибора 28, переключателей 24 и 25.
Принцип работы устройства заключается в следующем.
Напряжение с генератора 11 поступает на формирователь 12 импульсов, в качестве которого может быть использован, например, триггер Шмитта. Выходные, импульсы формпро вателя 12 поступают на вход делителя 1б, выходы которого соединены с соответствую- )0 щими входами дешифратора 19. Количество выходов дешифратора 19 равно коэффициенту деления делителя lб. Импульсы делителя
lб поступают на вход делителя 17, который работает аналогично. Если делитель lб,имеет коэффициент деления «п», а делитель 17—
«m», то общий коэффициент деления будет
«mn». На выходе дешифраторов 19 и 20 соответственно,имеем «и» и «m» выходов с различным временным положением .импульсов. 20
На схему 21 совпадения,,имеющую два ил,и несколько входов, через, переключатели 24 и 25 заводятся различные последовательности импульсов, которые вырабатываются дешифраторами. Изменяя положение переключателей 24 и 25, производят временное смещение выходного импульса схемы 21, относительно импульса формирователя 18, который .принимается за нулевой. Таким образом, при
n=4 и т=З получаем дискрегность фазового 30 сдвига
= 30
360 360=
mn 43
Могут быть, выбраны и другие значения дискретности фазового сдвига, так например, при m=n=6 сро =10 и т. д. Общая временЫ .ная (фазовая) задержка, импульса схемы 2( может быть определена выражением:
Òç — — (n 1т+ — 1п)
mn где 2 — может .принимать значения от 0 до и — 1, j — может принимать значения от 0 до 45
m — 1, Ып — положение, переключателя 24, использующего i-й выход дешифратор а 19, т21т — положение переключателя 25, использующего 1-й выход 20.
Так например, при m=n=6 с по»ощью переключателя 24 производится задержка им,пульса схемы совпадения через 10, а с помощью переключателя 25 — через 60 . 55
Известно, что два синусоидальных напряжения одной .и той же частоты,при преобразовании в двухканальном фазометре, имеющем общий гетеродин 9, сохраняют этот фазовый сдвиг на промежуточной (преобразо- 60 ванной) частоте сигнала f„р. С этой целью сигналы, сдвиг фаз между которыми необходимо измерить, подаются на согласующие каскады 1 и 2 и далее на смесители 8 и 4.
При помощи избирательных усилителей 5 и 65 б производится выделение разностной частоты биений, которая,с помощью систеittl 10 поддерживается равной частоте следования импульсов формирователя 18. Импульсы формирователя 18 с помощью фазо-импульсного детектора 18 непрерывно опрашивают усилитель-ограничитель 7 первого канала .и так управляют частотой гетеродина, чтобы в»омент поступления импульса опроса формирователя 18 на выходе усилителя-ограничителя
7 мгновенное напряжение было бы равно нулю. Таким образом, в первом канале фазометра осуществляется непрерывное слежение по частоте и фазе преобразованного сигнала, поддерживая его фазу равной нулю. Выходные импульсы схемы 21 непосредственно или через формирователь 14 поступают на гвход преобразователя 22 длительности импульса в напряжение (импульсы «старт»), на другой вход преобразователя 22 заводятся через формирователь 15 импульсы «стоп», соответствующие,во времени моменту .перехода через нуль выходного напряжения усилителя-ограничителя 8. На выходе преобразователя 22 вырабатывается напряжение, пропорциональное временному сдвигу между импульсами
«старт» и «стоп», которое регистрируется стрелочным измерительным прибором 28, т. е. производит уточнение разности фаз»сходных сигналов.
Результирующий угол рассогласования двух синусоидальных напряжечий определяется, как сумма показаний фазовой задержки, набираемой при помощи переключателей 24 и 25,,и показаний стрелочного прибора 28, т. е.
360 (n-.jm+ -..in)+ При таком построении прибора погреш ность, вносимая стрелочным индикатора, уменьшается в mn раз. т= (3) где у,.,„— погрешность стрелочного измерительного, прибора 28. Используя данную функциональную схему, можно создать высокочастотные фазометры с погрешностью не более 0,1 — 0,2 в широком диапазоне частот. Предмет изобретения Высокочастотный фазометр, содержащий в каждом из двух, идентичных каналов последовательно соединенные согласующий каскад, смеситель, избирательный усилитель, у силитель-ограничитель, а также переменный гетеродин с системой фазовой а втоподстройки частоты, подключенный ко вторым входам вышеуказанных,смесителей, управляемый от фазо-импульсного детектора, один вход которого подключен к выходу усилителя-ограничителя одного из каналов фазометра, формирователи импульсов, измерительный стрелочный прибор 304519 1 —-° 1 фмфенемным(<разора)задержел изнерителноао уст-Ва 1 1 1 1 1 Составитель Г. Н. Кучеренко Редактор С. И. Хейфиц Техред А. А. Камышникова Корректор О. С. Зайцева Заказ 1748,, 8 Изд. № 726 Тираж 473 Подписное IlHHH11H Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5 Типография, пр. Сапунова, 2 и генератор опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения сдвига фаз на фиксированной промежуточной частоте, он снабжен узлом временных задержек, выполненным в,виде последовательно включенных генератора опорной частоты, формирователя, импульсов, одного илп нескольких, например двух, делителей частоты и формирователя коротких .импульсов, при1 м выход последнего связан со вторым входом фазо-импульсного детектора системы а зтоматической подстройки частоты, а делители частоты снабжены дешифраторами, имеющими число выходов, равное коэффициенту деления соответствующего делителя, которые с по5 мощью переключателей через схему совпадения и формирователь импульсов нагружены на один .вход преобразователя длительности импульса B напряи,синс, ко второму входу которого заведена связь че;.ез формирователь 10 импульсов от усилителя-ограничителя второгО канала.
