SU1707566A1 - Цифровой фазометр - Google Patents
Цифровой фазометр Download PDFInfo
- Publication number
- SU1707566A1 SU1707566A1 SU894709027A SU4709027A SU1707566A1 SU 1707566 A1 SU1707566 A1 SU 1707566A1 SU 894709027 A SU894709027 A SU 894709027A SU 4709027 A SU4709027 A SU 4709027A SU 1707566 A1 SU1707566 A1 SU 1707566A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- input
- inputs
- output
- outputs
- flip
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано длп измерени среднего сдвига фаз между сигналами известной частоты . Цель - повышение быстродействи . Фазометр содержит формирователи 1 t; 2, элемент ИЛИ 3, элементы И k и 5, реверсивный счетчик 6, элемент НЕ 1t триггеры 8 и 10, коммутатор 9, элемент 11 задержки, накопительный сумматор 12, сумматор 13, ОЗУ 1, сметчик 15 адреса, шину 16 задани интервала накоплени , блок 17 элскс..ов :: выходные шины 18. 2 ил.
Description
Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано дл измерени среднего значени сдвига фаз между двум гармоническими колебани ми известной частоты .
Цель изобретени - повышение быстродействи при сохранении точности измерени .
На фиг. 1 представлена структурна схема цифрового фазометра; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.
Цифровой фазометр содержит первый 1 и второй 2 формирователи, входы которых вл ютс входными шинами устройства , элемент ИЛИ 3, первый Ц и второй 5 элементы , Р.ЫХОДЫ которых соединены соответственно с входами пр мого и обратного счетов реверсивного счетчика 6, а первые входы соединены с выходом элемента НЕ 7, вход
которого соединен с выходом первого формировател 1 и С-входом. первого D-триггера 8, вторые входы элементов И Ц и 5 соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами перЕЮГО D-триггера 8, а третий входы - с выходом второго Формировател 2, R- и D-входами первого D-триггера 8, первым входом коммутатора 9 и С-входом второго D-триггера 10, D-вход которого подключен к шине единичного напр жени , R-вход - к выходу элемента 11 .задержки и первому входу элемента ИЛИ 3| а пр мой и инверсный выходы второго П-триггера 10 соединены соответственно с входом элемента 11 задержки , стробирующим входом накопительного сумматор.) 12 ; вторым входом коммутатора S, третий .: четвертый ьхо- ды которого соединены с шиной счетных импульсов и четвертыми входами элементов И k и 5, а вход .управлени V .
Г
Wu.
|OH|JL
О
ел
о о
с шиной сигнала управлени , входом сброса накопительного сумматора 12 и вторым входом элемента ИЛИ 3 выход которого соединен с входом сброса ре- версивного счетчика 6, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора 13 и информационными входами оперативного запоминающего устройства (ОЗУ) 14, вход управлени которого соединен с вторым выходом коммутатора 9, первый выход которого соединен с С-входом счетчика адреса 15, выходы параллельной записи которого соединены с шиной задани интервала накоплени 16, выход переноса соединен с собственным входом управлени , а выходы счетчика адреса 15 соединены с адресными входами ОЗУ 1, выходы которого соединены с группой 17 элементов НЕ, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора 13f вход переноса Р которого подключен к шине единичного напр жени , а выходы - к соответствующим входам накопительного сумматора 12, выходы которого соединены с выходной шиной устройства 18„
Цифровой фазометр работает следующим образом.
В исходное состо ние устройство приводитс единичным импульсом по .шине управлени , длительность которого дл полного обнулени ОЗУ I должна, превышать цикл работы счетчика адреса 15 при подаче на его С-вход счетных импульсов. В этом случае единичный уровень на шине управлени через элемент ИЛИ 3 обнул ет реверсивный счетчик 6, а-счетчик 15 адреса считывает пропускаемые на его С-вход коммутатором 9 счетные импульсы, принима все значени от 0 до N, в результате чего в ОЗУ I по всем адресам от 0 до N запишутс нули. Коммутатор 9 при единичном уровне на его входе управлени пропускает на оба выхода счетные импульсы с третьего и четвертого входов, а при нулевом уровне - информацию с первого входа на первый выход, а с второго входа - на второй выход. На входы параллельной записи счетчика 15 адреса по шине 16 задани интервала накоплени подаетс кед N, ,ел. м; с г о . jwpcmir , у;з- счаусщих в формировании среднего значени фазового сдвига. Код N устанавливаетс на шине 16 задани интер
5
5
0
0
5
0
5
0
55
вала накоплени до приведени фазометра в исходное состо ние.
По окончании единичного импульса v на шине управлени фазометр переходит в рабочий режим. В это врем на С-вход счетчика адреса 15 поступают через коммутатор 9 импульсы с выхода второго формировател 2, а на вход управлени ОЗУ И - импульсы с выхода второго D-триггера 10. Второй D-триг- гер 10 по задним фронтам импульсов второго формировател 2 формирует импульсы, длительность которых равна времени задержки элемента 11 задержки , так как единичным уровнем с выхода элемента 11 задержки второй D-триггер 1Q по R-входу устанавливаетс в нулевое состо ние.
Реверсивный счетчик 6 служит дл определени фазового сдвига между двум входными гармоническими колебани ми 1Г,| и Иг (см0 фмг. 2) относительно U4. Элементы И t и 5 пропускают счетные импульсы тогда, когда на выходе первого формировател 1 (гм. фиг. 2а) нулевой уровень (на выходе элемента НЕ 7 единичный уро- . вень), а на выходе второго формировател 2 - РДИНИЧНЫЙ уровень. В случае , когда U2 опережает U, по заднему фронту импульса первого формировател 1 первый D-триггер 8 устанавливаетс в единичное состо ние (см, фиг. 2г), и счетные импульсы проход т- через первый элемент И (см. фиг 2д) н-э вход пр мого счета реверсивного счетчика 6. По окончании единичного импульса на выходе второго формировател 2 (см0 фиг.26) первый D-триггер 8 устанавливаетс по R-входу в нулевое исходное состо ние . В случае t когда 11 отстает от U., первый D-триггер 8 (см. фиг„2в) не устанавливаетс в единичное состо ние по заднему фронту импульса первого формировател 1, остаетс в нулевом состо нии, и с по влением единичного уровн на выходе второго формироватеь/ 2 счетные импульсы про- ход т через второй элемент И 5 (см. фиг. 2е) на вход обратного счета реверсивного счетчика 6. Таким образом; реверсивный счетчик 6 осуществл ет пр мой счет счетных импульсов при опережении сигнала Ь г и обратный счет (реверсивный) - при отставании сигнала Ua относительно сигнала U. После окончани импульса второго формировател 2 через врем , равное времени задержки элемента И задержки (см„ фиг. 2к), единичным импульсом с выхода элемента 11 задержки через элемент ИЛИ 3 (с м. фиг. 2л) реверсивный счетчик 6 по R-входу устанавливаетс в исходное нулевое состо ние.
Счетчик 15 адреса работает следующим образом Пока на его выходе пере- носа Р присутствует единичный уровень , счетчик 15 адреса осуществл ет реверсивный счет импульсов, поступающих на С-вход0 При установке на выходе переноса Г и на св занном с ним входе упраолени счетчика 15 адреса нулевого уровн осуществл етс параллельна запись кода N первым положительным перепадом напр жени на С-входе счетчика 15 адреса. Следова- тельно, счетчик 15 адреса поочередно перебирает все кодовые комбинации от кода N до кода 0„ При приведении фазометра в исходное состо ние работа счетчика 15 адреса производитс по счетным импульсам, а в рабочем режиме - по импульсам второго формировател 2 о
Рабочий режим цифрового фазометра можно подразделить на два этапа: первый - накопление (N+1)-ro измерени фазового сдвига, второй - последующее накопление с обработкой„
На первом этапе г.о врем каждого
импульса второго Формировател 2 определ етс фазовый сдвиг между U, и Ул. ОЗУ 1 при этом находитс в режиме считывани , так как на его сходе управлени присутствует единичный уровень, обусловленный единичным уровнем на инверсном выходе второго Т)-т риггера 10, а значит, и втором выходе коммутатора 9. Первые N+1 тактов из ОЗУ I1 будут считыватьс нули, которые были записаны во все чейки пам ти ОЗУ 1Ц от 0 до N-й при приведении фазометра в исходное состо ние Нулевые уровни с выхода ОЗУ И преобразуютс группой 17 эле- ментов НЕ в единичные. Лобавление к ним единицы с входа переноса Р в сумматоре 13 даст нулевой результат. Следовательно, N-H такт на выходе сумматора 13 будут присутствовать без обработки коды Оалового сг.нигз, сосчитанного репорсизним счетчиком 6. По окончании импульсов второго формировател 2 второй D-триггер 10 и эле
5 0
0
5
Q 5
мент 11 задерх ки формируют нулееой импульс на инверсном выходе D-тригге- ра 10 (см. фиг„ 2и) и по его окончании - единичный импульс на выходе элемента 11 задержки. По отрицательному перепаду напр жени на инверсном выходе Р-триггсра 10 в накопительном сумматоре 12 происходит фиксаци результата суммировани накопленной суммы с учетом текущего измерени сдвига фаз, присутствующего на выходе сумматора 13о Нулевым уровнем,.проход щим с инверсного выхода второго D-триггера 10 через коммутатор 9 (см, фиг о 2ж,з) на вход управлени ОЗУ в ОЗУ 14 производитс запись.текущего измерени сдвига фаз„ После окончани нулевого импульса на инверсном выходе второго D-триггерэ 10 единичный импульс с выхода элемента 11 задержки прюйдет через элемент ИЛИ 3 и сбросит по R-входу реверсивный счет- чик 60 Таким образом, после окончани (N+1)-ro импульса с выхода второго формировател 2 в ОЗУ 1 по всем адресам, задаваемым счетчиком адреса 15, последовательно запишетс N«-1 результатов измерений фазового сдвига, а в накопительном сумматоре 12 произ- ведетс суммирование всех этих ГЛ-1 - измерений фазового сдвига.
По вление следующего ()-ro импульса на выходе второго формировател 2 вызовет по вление но выходе счетчика 15 адреса того адреса, по которому на выходе ОЗУ 1( по витс результат первого фазового сдзига„ Далее следует преобразование кода первого результата измерени в дополнительный код посредством инвертировани кода первого измерени и добавлени к нему единицы через ЕЗХОД разр да переноса Р сумматора 13, т.е„ сумматор 13 вычисл ет разность (N+2)-ro; и первого измерений q 330ooro сдвига. Результат вычитани поступает в накопительный сумматор 12, где он алгебраически суммируетс с ранеэ накопленной суммой N измерений„ Импульс на выходе элемента 11 задержки записывает в ОЗУ 1 по адресу пергюго измерени результат (N+2)-ro измерени фазового сдвига , Далее работа устройства происходит аналогично., Кг-чждий раз из ОЗУ по адресу, з пзрае- ому счетчиком 15 адреса, считываетс информаци (j-N-l)-ro измерени фаэового сдвига и вычитаетс из текущего j-ro измерени . Полученна разность алгебраически суммируетс с суммой предыдущих N последних измерений, а затем по тому же адресу в ОЗУ 14 вместо результата (j-N-l)-ro измерени записываетс результат j-ro текущего измерени фазового сдвига Таким образом, из суммы N+1 измерений всегда вычитаетс самое старое из всех измерений и добавл етс новое текущее измерение фазового сдвига. В накопительном сумматоре 12 всегда присутствует сумма N4-1 измерений. Следовательно, если поделить результат суммировани , хран щийс в накопительном сумматоре 12, на число N+1, то получим среднее значение фазового сдвига между сигналами 1 и U на интервале усреднени (Н-Н)Т, где Т - период следовани сигналов U и U. Так как изменение среднего значени фазового сдвига на выходе накопительного сумматора 12 производитс через врем , равное Т, а в прототипе через врем , равное (N+1).T, то из этого следует, что в предлагаемом устройстве при заданной точности вычислений быстродействие вьиче в Н-Н раз при сохранении точности измерений ,,
Claims (1)
- Формула изобретениЦифровой фазометр, содержащий первый и второй формирователи, входы которых вл ютс входными шинами устройства , элемент ИЛИ, два триггера, первый и второй элементы И, выходы которых соединены соответственно с входами пр мого и обратного счетов реверсивного счетчика, а первые вход соединены с клеммой генератора счетных импульсов, отличающий- с тем, что, с целью повышени быстродействи , в него введены, элемент НЕ, коммутатор, элемент задержки, накопительный сумматор, сумматор, оперативное запоминающее устройство,0 050 5 0счетчик адреса и группа элементов НЕ, при этом триггеры выполнены в виде D-триггеров, вход элемента НЕ соединен с выходом первого формировател и С-входом первого D-триггера, а выход - с вторыми входами элементов И, третье входы которых соединены соответственно с пр мым и инверсным выходами первого D-триггера, а четвертые входы - с выходом второго формировател , R- и D-входами первого D-триггера , первым входом коммутатора и С-входом второго D-триггера, D-вход которого подключен к единичной шине, R-вход - к выходу элемента задержки и первому входу элемента ИЛИ, а пр мой и инверсный выходы второго D-триггера соединены соответственно с входом элемента задержки и стробирующим входом накопительного сумматора, соединенным с вторым входом коммутатора, третий и четвертый входы которого соединены с первыми входами элементов И, а вход управлени - с шиной управлени и вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом сброса реверсииного счетчика, выходы которого соединены с соответствующими входами сумматора и информационными входами ОЗУ, вход управлени которого соединен с вторым выходом коммутатора, вход управлени которого соединен с входом сброса накопительного сумматора , а первый выход соединен с С-входом счетчика адреса, входы параллельной записи которого соединены с шиной задани интервала накоплени , выход переноса соединен с собственным входом управлени , а выходы счетчика адреса соединены с адресными входами ОЗУ,.выходы которого соединены с вхрдлми группы элементен НЕ, выходы которых соединены с соответствующими входами сумматора, вход переноса р которого подключен к единичной шине, а выход - к соответствующим входам накопительного сумматора , выходы которого соединены с выходной шиной устройства.VI------lЖЛШШВШ -1 ГТ....3 .liillllllilHIIIISllliilllillll--U
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (ru) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Цифровой фазометр |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (ru) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Цифровой фазометр |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1707566A1 true SU1707566A1 (ru) | 1992-01-23 |
Family
ID=21456014
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU894709027A SU1707566A1 (ru) | 1989-06-22 | 1989-06-22 | Цифровой фазометр |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1707566A1 (ru) |
-
1989
- 1989-06-22 SU SU894709027A patent/SU1707566A1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 98357, кло G 01 R 25/00, 1981 . Авторское свидетельство СССР W 1112309, кл„ G 01 R 25/00, ( ЦИАРОВПЙ ФАЗОМЕТР * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SU1707566A1 (ru) | Цифровой фазометр | |
SU1497721A1 (ru) | Генератор импульсной последовательности | |
SU1140220A1 (ru) | Умножитель частоты следовани импульсов | |
SU1370643A2 (ru) | Устройство дл коррекции шкалы времени | |
SU1016791A1 (ru) | Устройство дл определени взаимных коррел ционных функций | |
SU1499375A1 (ru) | Устройство дл оценки амплитуды узкополосного случайного процесса | |
SU706935A2 (ru) | Делитель количества импульсов | |
SU1188696A1 (ru) | Цифровой измеритель отношени временных интервалов | |
SU1431069A1 (ru) | Делитель частоты следовани импульсов | |
SU537351A1 (ru) | Стохастический квадратор | |
SU1325663A1 (ru) | Цифрова регулируема лини задержки | |
SU830378A1 (ru) | Устройство дл определени поло-жЕНи чиСлА HA чиСлОВОй ОСи | |
SU966660A1 (ru) | Устройство дл измерени длительности коротких импульсов | |
SU1205050A1 (ru) | Устройство дл измерени абсолютного отклонени частоты | |
SU982002A1 (ru) | Множительно-делительное устройство | |
SU1601615A1 (ru) | Устройство дл определени стационарности случайного процесса | |
SU1268093A3 (ru) | Способ измерени разности частот вращени валков и устройство дл его осуществлени | |
RU1775840C (ru) | Умножитель частоты | |
SU1167608A1 (ru) | Устройство дл умножени частоты на код | |
SU572933A1 (ru) | Делитель частоты с дробным коэффициентом делени | |
SU951322A1 (ru) | Статистический анализатор дл определени количества информации | |
SU1356189A1 (ru) | Цифровое устройство дл измерени набега фазы | |
SU1413590A2 (ru) | Устройство дл коррекции шкалы времени | |
SU788026A1 (ru) | Цифровой фазометр дл измерени среднего значени сдвига фаз | |
SU518777A1 (ru) | Устройство дл вычислени среднеквадратического отклонени |