SU370720A1 - Аналого-цифровой преобразователь разности фаз - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к импульсиой технике , а именно к аналого-цифровым преобразовател м .

ИЗВестен аналого-цифровой преобразователь раз ости фаз, содержащий блок поправок , св занный с блоком управлени , калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входа-ми триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих фopмиpo:вaтev eй, а вьгходы триггеров соединены с первыми входами блока зап-омипающих регистров, а та-кже ключи по числу оцениваемых старших разр дов измер емой величины и фазосдвигающие  чейки с отводами , св занные через схемы сборки с формировател ми .

Цель изобретени  рающирение рабочего диапазона частот.

Дл  этого предлагаемый преобразователь снабжен дололнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами, ноииусньши формировател ми , доиолиительньши ключами и схемами совпадени , причем выход калиброванного фазовращател  через переключатель соединен с входом доиолнительной фазосдвигающей цепочки, отводы которой через нониусиые формирователи и схемы СО-впадени  подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпаде2

ни  через дополиительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого преобразовател ; на фиг. 2 - временные

диаграммы дл  случа  изменеии  фазового сдвига ф.г. 132°, по сн ющие его работу.

Преобразователь содержит блок 1 поправок , калиброванный фазовращатель 2, переключатель 3, усилитель-огра-ничитель 4, блок

5 управлени , фазосдвигающие цепочки 6-9 с отводами, формпрователи W импульсов, нониусные формирователи //, ключи 12i-12п, 13, схемы 14 сборки, триггеры 15 с раздельным запуском, схемы 16 совпадени , блок 17

запоминающих регистров, блок 18 цифровой индикации.

В исходном состо нии переключатель 5 находитс  в положеиии, показанном на фиг. 1, ключ 12i открыт, а ключи /.22-12п, 13 закрыты . В первом цикле измерени  оцениваютс  старшие разр ды измер емого фазового сдвига , во втором цикле - значени  младщего разр да с помощью электронного ноииуса.

На первом этапе измерени  одно из Иiccлeдуемых напр жений, например f/i (диаграмма 19 на фиг. 2), которое опережает по фазе другое исследуе1мое напр жение Uz (диаграмма 20 на фиг. 2) на величину измер емого фазового сдвига ф, через открытый ключ 12

поступает на фазосдвигающую цепочку 7 с

трем  отвода ми, на выходы каждого из которых оно сдвигаетс  по фазе на 100° (диаграммы 21, 22, 23 на фиг. 2). Сигналы с этих отводов через схему 14 сборкИ поступают па формирователи 10 импулысов, которые, ка1к и усилитель-ограиичитель 4 и нониусные формирователи 11, выдают управл ющие имтульсы в моменты прохождени  мгновенных значений на пр жеиий U и V через нуль. Этими имстулысами устаиавливаютс  в единичное состо щие триггеры 15. Сигнал напр жени  Vz с усилител -ограничител  4 возвращает оработавщие триггеры в нулевое состо ние (диаграмма 24 на фиг. 2). Последний из сработавших триггеров заносит в блок запоминающих регистров число, прооорциональное его «весу. Одновр еменно калиброванный фазовращатель 2 сдвигает по фазе напр жение U- в сторону уменьщени-  разностного фазового сдвига на величину, соответствующую коду, занесенному в блок 17 запоминающих регистров. Вместе с этим в блоке 18 цифровой индикации индицируетс  соответствующа  цИфра старщего разр да. Затем блок 5 управлени  закрывает ключ 12 и открывает ключ 12. При этом осуществл етс  оценка следующего разр да значени  ф. Папр жение IJ через ключ 12 поступает на фазосдвигающую цепочку 8 с дев тью отводамИ , на выходе каждого из которых о«о сдвигаетс  по фазе на 10° (диаграммы 25-29 па фиг. 2). Последующа  работа преобразовател  происходит аналогично, ка-к и при оценке старщего разр да. Таким образом осуществл етс  оценка нескольких старщих разр дов величины фж.

Если при оценке какого-нибудь разр да произошла перекомленсаци  фазового сдвига, срабатывает блок 1 поправок и через блок 5 управлени  измен ет состо ние калиброванного фазовращател  в сторону уменьшени  разностного фазового сдвига, а также состо ни  блока 17 запоминающих регистров и блока 18 цифровой индикации. Блок поправок может быть реализован на основе триггера с раздельным запуском.

Оценка младшего разр да происходит следующим образом. БлОк управлени  устанавливает переключатель 3 во второе положение и открывает доиолнительные ключи 13. При этом нанр л ение V, сдвинутое по фазе относительно напр жени  U на величину оцениваемого значени  младщего разр да фж, поступает на дополнительную фазосдвигающую

цепочку 6 с дев тью отводами. С каждого из этих отводов снимаетс  напр жение V, сдвинутое по фазе на угол йбфн, где k, 2, ...,9 -номер отвода фазосдвигающей цепи. Нанример, при оценке третьего младщего разр да величина . Сигналы с этих отводов через нониусные формирователи 11 поступают на один из входов соответствующих схем 16 совладений, на вторые входы которых

через ключи 7с, формирователи 10 импульсов и схемы 14 сборки подаютс  сигналы с отводов фазосдвигающей цепочки 9. В момент совладени  этих импульсов срабатывает соответствующа  схема совпадени  и заносит в

блок 17 запоминающих регистров число, пропорциональное «весу этой схемы совпадени . Дл  четкой работы устрой ства длительHOiCTb импульсов, поступающих на схемы совпадени , должна выбиратьс  равной требуемой дискретности измерени .

На оценку каждого разр да величины фж требуетс  один период исследуемого сигнала. Следо1вательно, преобразователь о беспечивает высокое быстродействие при высокой точности измерени  фж.

Предмет изобретени 

Аналого-цифровой преобразователь разности фаз, содержащий блок поправок, св заипый с блоком управлени , калиброванный фазовращатель, соединенный через переключатель и усилитель-ограничитель с одними входами триггеров, другие входы которых подключены к выходам соответствующих формирователей , а выходы триггеров соединены с первыми входами блока запоминающих регистров , а также ключи по числу оцениваемых старших разр дов измер емой величины и фазосдвигающие  чейки с отводами, св занные через схемы сборки с формировател ми, отличающийс  тем, что, с целью расщирени  рабочего диапазона частот, он снабжен дополнительной фазосдвигающей цепочкой с отводами , нониуоными формировател ми, дополнительнымИ ключами и схемами совпадени , причем выход калиброванного фазовращател  через переключатель соединен с входом дололнительной фазосдвигающей цепочки , отводы которой через нониусные формирователи и схемы совпадени  подключены к соответствующим входам блока запоминающих регистров, вторые входы схем совпадени  через дополнительные ключи соединены с выходами соответствующих формирователей.

i

®tf2/

W

20

21

J