186251. lajstromszámú szabadalom • Fázismérő berendezés
9 186251 10 Amennyiben a fázismérő berendezésben a negatív számokat komplementer formában ábrázoló oda-vissza számlálót alkalmazunk, pl. bináris oda-vissza számlálót, ebben az esetben a 11 impulzuselosztó 12 és 13 kimeneteiből kerülhetnek az impulzusok közvetlenül a 14 odavissza számláló bemeneteire. Ennél a 14 oda-vissza számlálónál mint előjelhely (ill. előjel-flip-flop) a legnagyobb helyértékű hely szerepel, ahol az előjelhely „0” állapota azt jelenti, hogy a szám pozitív és az „L” állapota, hogy a szám negatív. Ha egy meghatározott kiindulási időpontban a 14 oda-vissza számláló logikai „0” állapotban van és egy pozitív fázisváltozás kezdődik, akkor az első bemenetére, all impulzuselosztó 12 kimenetéről érkező impulzusok megváltoztatják a legkisebb helyértékű helyeket és ezzel növelik a 14 oda-vissza számláló kijelzését, miközben a legnagyobb helyértékű hely „0” kiindulási állapota azt jelenti, hogy a szám pozitív. Amennyiben akkor a fáziseltolás változik a csökkenés irányába, az impulzusok a 11 impulzuselosztó 13 kimenetéből a 14 oda-vissza számláló második bemenetére kerülnek és ezzel a 1 i oda-vissza számláló kijelzése csökken. Lassan kerül a 14 oda-vissza számláló „0” állapotba és az összes helyértékének állapota egyidejűleg változik, így a legnagyobb helyértékű hely (előjelhely) állapota. A komplementer számkódban ez a „—1” számot jelenti. Az impulzusok további beérkezése a 14 oda-vissza számláló második bemenetére a benne levő negatív szám növekedéséhez vezet. Az ilyen módon történő számábrázolás nem mindig előnyös, különösen ha a fázismérés eredményét közvetlen leolvasásra egy számtáblára kiadjuk. Ebben az esetben olyan oda-vissza számlálót alkalmazunk, amelyben a negatív számok általában direkt kódban jelennek meg, míg a szám előjelének kijelzésére speciális előjel-flipflopot alkalmazunk. Ebben a számlázás iránya nemcsa k a fázisváltozás irányától, hanem a szám előjelétől is függ a számlálóban. így például, ha az előjel pozitív, fázisnövekedésnél a számláló kijelzése növekszik, míg fáziscsökkenésnél csökken. Ha viszont az előjel negatív, a számláló kijelzése fázisnövekedés esetében csökken és fáziscsökkenés esetében növekszik. Ahhoz, hogy olyan oda-vissza számlálót alkalmazhassunk, amely a negatív számokat direkt kódban ábrázolja, célszerű a fázismérő berendezésbe all impulzuselosztó és a 14 oda-vissza számláló közé 22 előjel feldolgozó egységet beiktatni (5. ábra). A találmány szerint a 22 előjelfeldolgozó egység 23 előjel-flip-flopot, négy 24, 25, 26, 27 ÉS-kaput, két 28, 29 ÉS-NEM-kaput és két 30, 31 2ÉS-VAGY-kaput tartalmaz. A 24, 25, 26, 27 ÉS-kapuk első bemenetel all impulzuselosztó 12, 13 kimeneteire, az első két 24, 25 ÉS- kapuk kimenetei a 23 előjel-flip-flop bemeneteire vannak vezetve, míg az utóbbi kimenetei a 28, 29 ÉS-NEM- kapuk első bemenetéivel és a 30, 31 2ÉS-VAGY-kapuk párosán összekötött bemenetéivel vannak összekötve. A 28, 29 ÉS-NEM-kapuk kimenetei a 26, 27 ÉS-kapuk második bemeneteire vannak vezetve és az utóbbi kimenetei a 30, 31 2ÉS-VAGY-kapuk másik, párosán öszszekötött bemeneteire csatlakoznak. A 30, 31 2ÉSVAGY-kapuk kimenetei a 14 oda-vissza számláló bemenetéivel vannak összekötve, míg a 28, 29 ÉS-NEM- kapuk és a 24, 25 ÉS-kapuk második bemenetei a 14 oda-vissza számláló 32 zéróállapot-kijelzőjének kimenetével vannak összekötve. A 22 előjelfeldolgozó egységgel ellátott fázismérő berendezés működésére jellemző, hogy a fáziseltolás előjelének változásánál, amelynél a 14 oda-vissza számláló, amely előzőleg kivonásüzemben működött, zéróállapotba kerül és ezt követően összeadásüzemben működik, az első, a 14 oda-vissza számláló nullázása után érkező impulzus csak a 23 előjel-flip-flop a szükséges állapotba való beállításában részt vesz anélkül, hogy a 14 oda-vissza számlálóban kerülne rögzítésre. Ha például a 14 oda-vissza számláló nullaállapota megfelel egy nullával egyenlő fáziseltolásnak az EG tartományban (4. ábra) K fűrészfoggörbének F pontjában, az EG tartományon belüli, a nullapont körüli fáziseltolás nem mozdítja el a 14 oda-vissza számlálót a nullaállapotából, de a 23 előjel-flip-flop vezéreli át. Az első, a 14 oda-vissza számlálóra érkező számlálóimpulzus a fáziseltolás irányától függően az L feszültséggörbének G pontjában, ill. Q görbének E pontjában a nullaponton történő áthaladásának impulzusa, amely a 23 előjel-flip-flop állapotára nem hat. Oly módon a fáziseltolás nullapontjához viszonyítva a számlálóimpulzusok szimmetrikusan érkeznek a 14 oda-vissza számlálóra (5. ábra), amely az ismert berendezésektől eltérően a már bekövetkezett ~/N radián értékű fáziseltolás változását rögzíti, és ebben az időpontban a fáziseltolás előjele már meghatározott. Végeredményben a 14 odavissza számláló különböző bemeneteire az irányváltás pillanatában érkező impulzusok közti időtartam kétszer olyan nagy, ami irányváltásnál nem vezet számlálássebesség csökkenéséhez. Az irányváltás sebesség növekszik. Az alábbiakban részletesebben ismertetjük 22 előjelfeldolgozó egységgel ellátott fázismérő berendezés működését. Megjegyezzük, hogy a 14 oda-vissza számláló és a 23 előjel-flip-flop, amelyet a fázismérő berendezésben alkalmazunk, állapotát megváltoztatja a bemenetéin megjelenő impulzusok lefutó éle. Amennyiben ez nincs biztosítva, szükségessé válik a 22 előjelfeldolgozó egységen kisebb változtatást végrehajtani. Ezenkívül megjegyezzük, hogy a 23 előjel-flip-flop 0 állapotát, ill. L állapotát az R, ill. S bemenetére adandó impulzussal beállítjuk. A 6. ábrán x és y impulzussal jelöltük all impulzuselosztó 12 és 13 kimenetén levő feszültséget, a kapcsolás megfelelő elemek (5. ábra) kimeneti feszültségeit U23, U24, U25, U26, U27, U2g, U29, U30 és U32 feszültséggel jelöljük meg, míg Z állapottal a 14 oda-vissza számláló állapotát. Feltételezzük, hogy kiinduló időpontban a 14 odavissza számláló (5. ábra) és a 23 előjel-flip-flop nullaállapotban van (5. és 6. ábra). Eközben a 32 zéró állapot kijelző kimenetén nagy feszültség van, ami a 24, 25 ÉS-kapuk és a 28, 29 ÉS-VAGY-kapuk második bemeneteire kerül. Egyidejűleg a 28 ÉS-NEM-kapu kimenetén nagy feszültség, a 29 ÉS-NEM-kapu kimenetén kis feszültség van, ennek megfelelően all impulzuselosztó 12 és 13 kimeneteiből érkező számlálóimpulzusokat a 26 ÉS-kapu átengedi, de a 27 ÉS-kapu zár. Ha a fázismérő berendezés bemeneti jelei közti fáziseltolás növek(d? ) szik I ——.. .Óla 11 impulzuselosztó 12 kimenetén szám-5 fo 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 6
