186251. lajstromszámú szabadalom • Fázismérő berendezés
7 186251 8 alakítók kimenetei 11 impulzuselosztó bemenetéire csatlakoznak, míg az utóbbinak 12 és 13 kimenetei 14 odavissza számláló bemenetéivel vannak összekötve, és a 14 oda-vissza számláló 15 digitális regisztráló berendezéssel vannak összekötve. Minden 1 fázisátalakító (2. ábra) tartalmaz 16 fázis-analóg-átalakítót, amely 17 Schmitt-triggerrel van összekötve, amelynek neminvertáló kimenete és invertáló kimenete az 1 fázisátalakító 2 neminvertáló 3 invertáló feszültségkimenetét képezi. A 2 neminvertáló feszültségkimenetre 18 impulzusformáló és a 3 invertáló feszültségkimenetre 19 impulzusformáló csatlakozik, amelyek kimenetei az 1 fázisátalakító 4 és 5 impulzuskimcneteit képezik. A 16 fázis-analóg-átalakító bemenetéi az 1 fázisátalakító 6 és 9 bemenetéit képezik. All impulzuselosztó (1. ábra) a két 12 és 13 kimenetére szétosztja az 1 fázisátalakítók 4 és 5 impulzuskimenetére érkező számláló impulzusokat. A 11 impulzuselosztó 12 kimenetére, illetve 13 kimenetére az impulzusoknak a bemeneti jelek közötti fázisváltozás irányától függően kell megjelenniük. Abban az esetben, ha a számlálás diszkrét jellege 7i/N és négy 1 fázisátalakítót (N=4) alkalmazunk, all impulzuselosztó (3. ábra) például tartalmazhat két 20 és 21 8 ÉS-VAGY-kaput, amelynek kimenetei párosán egymással és az 1 fázisátalakítók kimeneteivel vannak összekötve, míg kimenetei a 11 impulzuselosztó 12 és 13 kimeneteiként szolgálnak. A fázismérő berendezés működését egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük, ahol a fázismérő berendezés négy 1 fázísátalakítót (N=4) tartalmaz. Az 1 fázisátalakítók 6 és 9 bemeneteire (1. ábra) a 7 és 8 bemeneti jelforrástól állandó harmonikus jelek érkeznek, közben minden soronkövetkező 1 fázisátalakító 9 bemenetén érkező jel a 10 fázistolóláncon keresztül az előző 1 fázisátalakító 9 bemenetére érkező jelhez viszonyítva n/4 radián fáziseltolással érkezik. Minden 1 fázisátalakítóban ezen bemeneti jelek (2. ábra) a 16 fázis-analóg-átalakító két bemenetére kerülnek, a 16 fázis-analóg-átalakító kimeneti feszültsége függ a bemeneti jelek közötti fáziseltolástól. A 16 fázisanalóg-átalakító egy előnyös kiviteli alakjában ez a függőség következőképpen alakul: a kimeneti feszültség egy bizonyos negatív értéktől — Um kiindulva egy pozitív értékig +Um kell, hogy növekedjen, miközben a bemeneti jelek közötti fáziseltolás n/2 radiántól +n/2 radiánig változik és +Um pozitív értéktől —Um negatív értékig kell csökkennie, miközben a fáziseltolás +n/2 radiántól 3 n/2 radiánig változik (4. ábra, K, L, P, Q). Egy perióduson belül a bemeneti jelek közötti 0 és 7T radián fáziseltolásnál a 16 fázis-analóg-átalakító kimeneti feszültségének 0-nak kell lennie. Amennyiben a 16 fázis-analóg-átalakító (2. ábra) kimeneti feszültsége, a bemeneti jelek közötti fáziseltolástól való függőség a fentiekben ismertetett tartományok mindegyikében lineáris, abban az esetben mind a négy 1 fázisátalakító 16 fázis-analóg-átalakítójának kimeneti feszültséggörbe fűrészfog alakú (4. ábra), amelyeket K, L, P, Q feszültséggörbe jellel megjelöltünk. Az egymás mellett levő 1 fázisátalakítók (1. ábra) második 9 bemenetel közé kapcsolt 10 fázistolólánc által a második 1 fázisátalakító 16 fázis-analóg-átalakítójának (2. ábra) fűrészfog alakú L feszültséggörbe fáziseltolása az első 1 fázisátalakító K feszültséggörbéjéhez viszonyítva (4. ábra) n/4 radián, a harmadik 1 fázisátalakító fűrészfog P feszültséggörbéjének fáziseltolása a második 1 fázis5 10 15 20 25 30 35 átalakító L feszültséggörbéjéhez viszonyítva tx/4 radián és így tovább. Ezeket a feszültségeket 17 Schmitt-triggcr (2. ábra) átalakítja négyszögfeszültséggé, míg a monostabil multivibrátorként kialakított 18 és 19 impulzusformáló a 17 Schmitt-trígger kimeneti négyszögfeszültség éleiből rövid impulzusokat képez. A 17 Schmitt-trigger neminvertáló és invertáló kimenetének (az 1 fázisátalakító 2 és 3 feszültségkimenetei) négyszögfeszültsége és a 18 és 19 impulzusformáló kimenetéből (az 1 fázisátalakító 4, 5 impulzuskimenetei) induló impulzusok all impulzuselosztóhoz kerülnek (3. ábra). Mivel a fűrészfoggörbék közötti fáziseltolásának előtolása a 16 fázis-analógátalakító kimenetein n/4 radián (2. ábra), ezért az öszszes 1 fázisátalakító 18 és 19 impulzusformálójának kimeneteire megjelenő impulzusok ezzel az előretartással érkeznek. A 11 impulzuselosztó 12 és 13 kimenetein egyesített impulzusok a 14 oda-vissza számlálóra kerülnek minden n/4 radián értékű (a bemeneti jelek közötti) fázisváltozás után. Fzzel a fázismérő berendezés felbontása növekszik tc/4 radián értékig, általános esetben n/N radián értékig, az ismert berendezéseknél elérhető n/2 radián felbontáshoz viszonyítva. All impulzuselosztó (3. ábra) a 12, ill. 13 kimenetein egyesíti a számlálóimpulzusokat a fázisváltozás irányától függően (növelés vagy csökkenés). A 20 8ÉS-VAGY-kapu kimenetén (all impulzuselosztó 12 bemenete) számláló impulzusok jelennek meg, ha a fáziseltolás növekszik tolás és t |d<p időj , * (£>»• ahol 9=fáziséiamennyiben a fáziseltolás csökken dt-0 , a számlálóimpulzusok a 21 8ÉS-VAGY-kapu kimenetére kerülnek (a 11 impulzuselosztó 13 kimenete). A 4. ábra a fáziseltolás pozitív változása esetében megjelenő rövid számlálóimpulzusokat sraffozás nélkül mutatja és a fáziseltolás negatív ^ változása esetében <oj megjelenő impulzusokat siaffozva mutatja. Ha A, B, C és D feszültséggel jelöljük azokat a feszültségeket, amelyek az 1 fázisátalakítók 2 neminvertáló feszültségkimenetein jelennek meg, A, B, C, D feszültséggel az 1 fázisátalakítók 3 invertáló kimenetein megjelenő feszültségeket, a, b, c és d impulzusfeszültség az 1 fázisátalakítók 4 impulzuskimenetein megjelenő impulzusfeszültségek, amelyeket a 18 impulzusformálók a 2 neminvertáló kimenetén levő pozitív feszültségugrás után állítanak elő, és a, b, c és d impulzusfeszültségek az 1 fázisátalakítók 5 impulzuskimenetein megjelenő smpulzusfeszültségek, amelyeket a 19 impulzusformálók a 3 invertáló kimenetén levő negatív feszültségugrás 60 után állítanak elő, a 11 impulzuselosztó 20 és 21 8ÉSVAGY-kapuinak kimenetein fellépő impulzusok, amelyeket x és y impulzussal jelölünk, az alábbi logikai képlettel kifejezhetők : x=Ac+Ac+Ca-t Ca+Bd+Bd+Db+Db 65 y=Ac+Ac+Ca + Ca-f Bd+Bd+Db-f Db 5
