Claims (2)
30 фазовых интервалов в цифровой код из-за конечности длительности квантующих импульсов и из-за конечности времени переходных процессов в цеп х фазометров. Целью изобретени вл етс повышение точности и:змерени . Поставленна цель достигаетс тем что в фазометр, содержащий в двух каналах по два смесител с общими дл каждого смесител гетеродинами, последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и блок перестройки гетеродина, а также регистрирующий блок, введены пос ледовательно соединенные в кольцо третий смеситель, широкополосный усилитель, четвертый смеситель и- ре зонансный усилитель, причем Вторые входы третьего и четвертого смесителей соответственно соединены с вы ходами вторых смесителей в обоих ка налах, входы фазового детектора сое динены соответственно с выходом и входом резонансного усилител , а ре гистрирующий блок подключен к гетеродину . На чертеже представлена функциональна устройства. Устройство содержит первце смесители 1 и 2 соответственно в опорном и информационном каналах и общий дл этих смесителей гетеродин 3 вторые смесители 4 и 5 соответствен но в опорном и информационном канал с общим перестраиваемым по -частоте гетеродином б. Перестройка гетеродина осуществл етс с помощью блока 7 перестройки, подсоединенного к пе рестраиваемому гетеродину 6. Кроме того, устройство содержит последова тельно соединенные в кольцо третий смеситель 8, широкополосный усилитель 9, четвертый смеситель 10 и узкополосный резонансный усилитель 11, в состав которого входит фазовращатель 12, выход усилител 11 подключен к входу фазового детектора 13. При этом выход второго смесител 4 соединен с вторым входом третьего смеси5тел 8, выход второго смесител 5 соединен с вторым входо четвертого смесител 10, выход кото рого подключен к второму входу фазо го детектора 13. Выход фазового дет тора 13 через фильтр 14 нижних часто соединен с входом управлени блока перестройки, Выход перестраиваемого гетеродина 6 также подсоединен к входу частотомера 15. Устройство работает следующим об разом. Входные опорный и информационный сигналыс помощью смесителей 1 и 2 с общим гетеродином 3 преобразуютс в колебани с промежуточной частотой ifo При этом измер емый фазовый сдвиг &Ч, содержащийс в информационном входном сигнале, без изме нени переноситс на колебание, выдел емое на выходе смесител 2 в информационном канале. Колебание с выхода смесител 1 в опорном канале поступает на вход второго смесител 4, на выходе которого выдел ютс колебание, с суммарной частотойчь-о +и, где частота колебаний гетеродина 6. Колебание с частотой UJ поступает на вход третьего смесител 8, на выходе которого -выдел етс колебание с суммарной разностной . частотой, где и/ - частота колебани , поступающего на первый вход смесител 8 с выхода усилител 11. Колебание с выхода смесител 8 поступает на вход широкополосного усилител 9, усиливаетс и затем подаетс на вход четвертого смесител 10, на второй вход которого поступает колебание с частотой и)с выхода второго смесител 5 в информационном канале. На выходе смесите-; л 10 выдел етс колебание с разностной или суммарной частотой и поступает на вход резонансного усилител -11. Последовательно соединенные третий смеситель 8, широкополосный усилитель 9 и четвертый смеситель 10 образуют цепь обратной св зи резонансного усилител 11, и при достаточно высоком коэффициенте усилени усилител 11. в этой системе возникают автоколебани . В начальный момент времени автоколебани могут не существовать, в этом случае блок 7 перестройки работает в режиме поиска, и перестраивает частоту гетеродина б рт минимального значени в сторону увеличени .При некотором значении частоты гетеродина 6 возникают автоколебани на выходе усилител 11 с частотой, несколько отличной от резонансной частотыбе . При этом колебание на выходе усилител 11 сдвинуто по фазе относительно его входного колебани на величину Ify, и на выходе фазового детектора 13 будет напр жение, отличное от нул . Под действием напр жени , снимаемого с выхода фазового детектора 13 и подаваемого через фильтр 14 нижних частот на вход управлени блока 7 перестройки, последний переходит в режим сопровождени и в установившемс режиме подстраивает частоту гетеродина б ( таким образом, чтобы частота колебаний на- выходе усилител 11 точно равн лась ее разностной частоте (X{j, В стационарном установившемс режиме частота колебаний Ct на выходе усилител 9 и частота Wi гетеродина .6 определ етс условием фаз дл замкнутой автоколебательной системы, -состо щей из усилител 11 с цепью обратной св зи, образованной последовательно соединенными третьим смесителем 8, широкйполосным-усилителем 9 и четвертым смесителем 10 Условие фаз можно представить в следующем виде: о/.-Гзд- tf 1) врем запаздывани сигнгала в широкополосном усилителе 9; Д - измер емый-фазовый сдвиг при инвертировании сиг ,иала в одном из усилителей 9 или 11 при неиивертироваиии сиг нала в усилител х 9 и 11 Из услови фаз следует, что частота колебаний tilf и частота гетеродина 6a/2. {fcir( (i/0-f) при заданн значени х параметров и j опреде л етс величиной измер емого фазово го сдвига Д/ Измер с помощью частотомера 15 частоту колебаний гетеродина 6 или частоту колебаний на выходе усилител 9, нетрудно опр делить значение ДР, При изменении величины Д мен етс вносимый фазовый набег в цепи обратной св зи резонансного усилите 11, и условие фаз выпол н етс на не которой другой частоте. При этом измен етс частота колебаний на выходе резонансного усилител 11 и вследствие этого по вл етс напр жение на выходе фазового детектора 13. to приводит, в свою очередь,, к перестройке частоты гетеродина 6 По изменению Частоты гетеродина.6, регистрируемому частотомером 15, можно судить о величине изменени измер емого фазового сдвига Д. Погрешность измерени Л V с помощью такого фазометра определ етс в основном нестабильностью частоты гетеродина 6 и при условии, что fb+t% , , (2) где относительна нестабильность частоты гетеродина б. Формула изобретени Фазометр, содержащий в двух каналах по два смесител с общими дл каждого смесител гетеродинами, последовательно соединенные фазовый детектор, фильтр нижних частот и блок перестройки гетеродина, а также регистрирующий блок, отличающийс тем, что, с целью повышени точности измерени , в него введены последовательно соединенные в кольцо третий смеситель, широкополосный усилитель, четвертый смеситель.- и резонансный усилитель, причем вторые входы третьего и четвертого смесителей соответственно соединены с выходами вторых смесителей в обоих каналах, входы фазового детекторасоединены соответственнос выходом и входом . резонансного усилител , а регистри руищий блок подключен к гетеродину. Источники, информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Соловов В.Я. Фазовые измере- ни . М., Энерги , 1973, с.29-30. 30 phase intervals in a digital code due to the finite duration of the quantizing pulses and due to the finite time of transients in the phase meter chains. The aim of the invention is to improve the accuracy and: measurement. This goal is achieved by the fact that the phase meter, which contains two mixers with two mixers with common heterodyne for each mixer, sequentially connected phase detector, a low-pass filter and a heterodyne tuner, as well as a recording unit, are sequentially connected in a ring to a third mixer, broadband the amplifier, the fourth mixer and the resonant amplifier, the Second inputs of the third and fourth mixers, respectively, connected to the outputs of the second mixers in both channels, the phase inputs th detector soy dineny respectively to the output and input of the resonance amplifier, and D gistriruyuschy unit is connected to the local oscillator. The drawing shows the functional device. The device contains the first mixers 1 and 2, respectively, in the reference and information channels and the second mixers 4 and 5 common to these mixers for the local oscillator 3, respectively, in the reference and information channel with a common tunable frequency local oscillator b. Tuning the local oscillator is performed using a tuning unit 7 connected to the tunable local oscillator 6. In addition, the device contains a third mixer 8 serially connected in a ring, a broadband amplifier 9, a fourth mixer 10 and a narrowband resonant amplifier 11, which includes a phase shifter 12 The output of the amplifier 11 is connected to the input of the phase detector 13. The output of the second mixer 4 is connected to the second input of the third mixer 5, the output of the second mixer 5 is connected to the second input of the fourth mesitel 10, koto cerned output connected to the second input of the phase detector 13. The output of phase children torus 13 through the lower filter 14 are often connected to the input adjustment control unit output a tunable local oscillator 6 is also connected to the input of frequency counter 15. The device operates as follows. The input reference and information signals using mixers 1 and 2 with common local oscillator 3 are converted into oscillations with an intermediate frequency ifo. The measured phase shift # contained in the information input signal is transferred to the oscillation allocated at the output of mixer 2 without change. in the information channel. The oscillation from the output of mixer 1 in the reference channel arrives at the input of the second mixer 4, the output of which oscillates are separated, with a total frequency of -o + and where the oscillation frequency of the local oscillator 6. The oscillation with frequency UJ enters the input of the third mixer 8, at the output -the oscillation is distinguished from the total differential. the frequency, where and / is the frequency of the oscillation entering the first input of the mixer 8 from the output of the amplifier 11. The oscillation from the output of the mixer 8 enters the input of the broadband amplifier 9, amplifies and then is fed to the input of the fourth mixer 10, to the second input of which oscillates with a frequency and) from the output of the second mixer 5 in the information channel. At the exit mix; L 10 oscillates at a difference or total frequency and is fed to the input of the resonant amplifier -11. The third mixer 8, the broadband amplifier 9 and the fourth mixer 10 are connected in series to form a feedback circuit of the resonant amplifier 11, and at a sufficiently high gain of the amplifier 11. self-oscillations arise in this system. At the initial time, self-oscillations may not exist, in this case, tuning unit 7 operates in the search mode, and tunes the local oscillator frequency b pt of the minimum value upwards. At some frequency of the local oscillator 6, self-oscillations occur at the output of amplifier 11 at a frequency slightly different from resonant frequency In this case, the oscillation at the output of the amplifier 11 is phase shifted relative to its input oscillation by the value of Ify, and at the output of the phase detector 13 there will be a voltage different from zero. Under the action of the voltage taken from the output of the phase detector 13 and fed through the low-pass filter 14 to the control input of the tuning unit 7, the latter goes into tracking mode and in the steady state adjusts the frequency of the local oscillator b (so that the oscillation frequency at the output of the amplifier 11 exactly equal to its difference frequency (X {j, In stationary steady-state mode, the oscillation frequency Ct at the output of amplifier 9 and the frequency Wi of the local oscillator .6 is determined by the condition of the phases for a closed auto-oscillatory system, -the state The amplifier 11 with the feedback circuit formed by the third mixer 8, the wideband amplifier 9 and the fourth mixer 10 connected in series The condition of the phases can be represented as follows: o /.- Gzd- tf 1) the delay time of the signal in the wideband amplifier 9; D - measured phase shift when the sig signal is inverted in one of amplifiers 9 or 11 when the signal is not sighed and amplifiers 9 and 11. From the phase conditions it follows that the oscillation frequency tilf and the frequency of the local oscillator are 6a / 2. {fcir ((i / 0-f) for a given parameter value and j is determined by the value of the measured phase shift D / Measured using the frequency meter 15 oscillation frequency of the local oscillator 6 or the oscillation frequency at the output of the amplifier 9, it is easy to determine the value of DS When the value of D varies, the phase shift introduced into the feedback circuit of the resonant amplification 11 and the phase condition is fulfilled at some other frequency. This changes the oscillation frequency at the output of the resonant amplifier 11 and as a result, the voltage appears at the output of the phase detector pa 13.to leads, in turn, to tuning the frequency of the local oscillator 6 By changing the frequency of the local oscillator.6 recorded by the frequency meter 15, it is possible to judge the magnitude of the change in the measured phase shift D. The measurement error L V with such a phase meter is mainly determined frequency instability of the local oscillator 6 and with the proviso that fb + t%,, (2) where the relative frequency instability of the local oscillator B. The invention of the phase meter, containing two mixers for two mixers with common heterodyne for each mixer, sequentially connected a phase detector, a low-pass filter and a heterodyne tuning unit, as well as a recording unit, characterized in that, in order to improve the measurement accuracy, a third mixer, a broadband amplifier, a fourth mixer, and a resonant amplifier, are introduced into it; the second inputs of the third and fourth mixers, respectively, are connected to the outputs of the second mixers in both channels, the inputs of the phase detector are connected respectively to the output and the input. resonant amplifier, and registering the power unit connected to the local oscillator. Sources of information taken into account in the examination 1. Solovov V.Ya. Phase measurements. M., Energie, 1973, pp. 29-30.
2.Смирнов П.Т. Цифровые фазометры . Л., Энерги , 1974, с.48-49, рис. 19.2.Smirnov P.T. Digital phase meters. L., Energie, 1974, p.48-49, fig. nineteen.