SU902266A1 - Устройство цифрового сопровождени фазы периодического сигнала - Google Patents

Description

(S) УСТРОЙСТВО ЦИФРОВОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ФАЗЫ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СИГНАЛА

1

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано в фазометрах, регулирующих и управл ющих устройства электрических и радиотехнических систем дл  получени  информации о мгновенном текущем значении фазы периодического сигнала .

Известно устройство дл  измерени  мгновенных значений периодически повтор ющихс  процессов, выполненное на электронной лампе, цепь в сетки которой включено импульсное устройство, например неонова  лампа , питаема  через фазовращатель переменным током частоты, равной частоте исследуемого процесса. В этом устройстве задание момента . измерени , т.е. формирование информации о текущей фазе исследуемого процесса, осуществл етс  с помощью врем задающей цепочки, собранной на конденсаторе и неоновой лампе. Запуск этой цепочки синхронизирован

, С измер емым периодическим процессом .

Использование электронных врем задающих цепочек дл  формировани  информации о текущей фазе периодического процесса обеспечивает большое быстродействие устройства и расшир ет область его использовани  11 и Ш.

Недостатком такого устройства  вл етс  увеличение погрешности формировани  сигнала сопровождени  при отклонении частоты исследуемого периодического процесса от основной частоты, на которую настраиваютс  врем задающие цепочки.

Известно также устройство цифрового сопровождени  фазы периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов , сумматор импульсных последовательностей и счетчик импульсов, выход которого  вл етс  выходом устройства, а также детектор нулей

периодического.сигнала, вход которого  вл етс  входом устройства, а выход подключен к входу установки счетчика импульсов 33.

Однако известное устройство не обеспечивает достаточного быстродействи  и точности цифрового сопровождени  при изменении частоты периодического процесса.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и точности.

Дл  этого в известное устройство цифрового сопровождени  фазы периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, сумматор импульсных последовательностей и счетчик импульсов , выход которого  вл етс  выходом устройства, а также детектор-нулей периодического сигнала, вход которого  вл етс  входом устройства, а .выход подключен к входу установки счетчика импульсов, введены последовательно соединенные измерительный счетчик импульсов, регистр пам ти и параллельный сумматор-накопитель, при этом выход детектора нулей периодического сигнала подключен к управл ющему входу регистра пам ти и к входу установки измерительного счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход параллельного сумматора-накопител  подключен к другому входу сумматора импульсных последовательностей, выход которого соединен с входом стробировани  параллельного сумматора-накопител .

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство цифрового сопровождени  фазы периодического сигнала содержит генератор 1 импульсов, сумматор 2 импульсных последовательностей , измерительный счетчик 3 импульсов , детектор нулей периодического сигнала, счетчик 5 импульсов, регистр 6-пам ти, параллельный сумматор- накопитель 7, вход 8 и выход 9.

Устройство работает следующим образом.

На вход 8 поступает периодический сигнал с периодом Т,Детектор 4 нулей периодического сигнала при переходе сигнала через нуль от - к + вырабатывает импульс, по которому содержимое измерительного счетчика 3 импульсов записываетс  в регистр 6 пам ти, а затем измерительный счетчик 3 импульсов и счетчик 5 импульсов устанавливают в начальное, в данном случае в нулевое положение.

Таким образом, в этот момент содержимое счетчика 5 импульсов соответтвует нулевому значению фазы периодического сигнала.

Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсную последовательность с частотой F, выбираемую, исход  из разр дности счетчика 3 импульса и допустимого отклонени  периода выходного сигнала Т так, чтобы при

максимальном периоде измерительный счетчик 3 импульсов не был переполнен . В промежутках между импульсами установки счетчик 3 импульсов продвигаетс  частотой F. Таким

образом, за период Т входного сигнала счетчик 3 импульсов принимает РхТ импульсов.

В регистр 6 пам ти число из счетчика 3 импульсов записываетс 

в обратном коде

(1)

AS S - FxT

где S-емкость счетчика 3.

Импульсы частоты F с выхода генератора 1 импульсов поступают на первый вход сумматора 2 импульсных последовательностей и далее на счетный вход счетчика 5 импульсов

и стробирующий вход параллельного сумматора-накопител  7. Одновременно на параллельный вход параллельного сумматора-накопител  7, емкость которого равна емкости счетчика 3 импульсов, из регистра 6 пам ти подаетс  рассогласование &S. Следовательно, каждым импульсом частоты F величина накопленной суммы в параллельном сумматоренакопителе 7 увеличиваетс  над5. При непрерывном стробировании параллельный сумматор-накопитель 7 переполн етс , на его выходе переноса из старшего разр да вырабатываетс 

импульс, цикл заполнени  возобнавл етс . ИмпуЛ1;с переноса с выхода параллельного сумматора-накопител  7 поступает на второй вход сумматора 2 импульсных последовательностей

Claims (3)

1. и далее одновременно на счетный вход счетчика 5 импульсов и стробирующий вход паралле/ibHOro сумматора-накопител  7. Таким образом, в момент перепол нени  параллельного сумматора-макопител  7 в него вводитс  начальна  сумма, равна  AS, котора   вл етс  исходной при последующем цикле его заполнени . При наличии остатка в параллельном сумматоре-накопителе 7 в момент формировани  импульса переполнени  исходной величи ной  вл етс  сумма остатка и л5. В. дальнейшем дл  упрощени  понимани  работы схемы описание даетс  без учета остатка. Количество импульсов, стробирую щих параллельный сумматор-накопитель 7 в очередном цикле накоплени  равно и еи1 где ent - цела  часть выражени , . , сто щего в скобках; S-AS - емкость сумматора-накопител  7 после введени  начального числа Д5 . Период заполнени  параллельного сумматора-накопител  7 равен с учетом (1) При этом общее количество цикло переполнени  параллельного суммато ра-накопител  7 за период входного сигнала Т Таким образом, на второй вход су матора 2 импульсных последовательно тей и далее на счетный вход счетчика 5 импульсов за период сопровождаемого сигнала Т поступает AS дополнительных импульсов, что равно величине рассогласовани  в измери .тельном счетчике 3 импульсов. Общее количество импул.ьсов, поступивших на счетный вход счетчика 5 импульсо в течение периода Т входного сигнал равно N S S (6 И не зависит от величины этого периода и частоты при установившейс  частоте входного сигнала. Таким образом, на выходе 9 устройства формируетс  цифрова  развертка с посто нным количеством дискрет в течение периода входного сигнала, т.е.синхронизированна  с началом и концом этого периода.Мгновенные значени  этой развертки соответствуют текущим значени м фазы входного сигнала с погрешностью, не превышающей одной дискреты счетчика 3 импульсов . Кроме того, предлагаемое устройство обеспечивает предельное быстродействие , которое определ етс  только параметрами элементной базы. Формула изобретени  Устройство цифрового сопровождени  фазы периодического сигнала, содержащее последовательно соединенные генератор импульсов, сумматор импульсных последовательностей и счетчик импульсов, выход которого  вл етс  выходом устройства, а также детектор нулей периодического си1- нала, вход которого  вл етс  входом устройства, а выход подключен к входу установки счетчика импульсов, ОТличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и точности, в него введены последовательно соединенные измерительный счетчик импульсов, регистр пам ти и параллельный сумматор-накопитель, при этом выход детектора нулей периодического сигнала подключен к управл ющему входу регистра пам ти и к входу установки измерительного счетчика импульсов, счетный вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход параллельного сумматора-накопител  подключен к другому ВХОДУ сумматора импульсных последовательностей, выход которого соединен с входом стробировани  параллельного сумматора-накопител . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 11083, кл. 6 01 R 19/0i«, 193.
2. 2.Цифровые электроизмерительные приборы. Под ред. В.Н. Шл ндина. М., Энерги , 1972, с. 92-12Jt, рис. 3.21.
3. 3.Бухвинер В.Е. Дискретные схемы в фазовых системах радиосв зи . М., Св зь, 1969, с. 2, рис. 1.11 (прототип). .

   Bxoff л g

   П

   Вь/ifoff