187427. lajstromszámú szabadalom • Berendezés nagy fázisbizonytalanságú periodikus jelek fáziskülönbség előfeldolgozó-, fázismérés átlagoló- és kiértékelő kapcsolási elrendezésekkel
1 187 427 2 A 2. ábrán mutatjuk be a találmány szerinti berendezés 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat részletesebb kapcsolási rajzát. Mint a 2. ábrán látható, a 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat KI komparátort, F1-F4 bistabil multivibrátorokat, Gl, G4, G5, G7 kizáró - vagy kapukat, G6, G9, G10 nem-és kapukat, G2, G3, G8 ínvertereket, valamint R1-R3 ellenállásokat és Cl, C2 kondenzátorokat tartalmaz, ahol az első Fl bistabil multivibrátor Q1 kimenete a negyedik G4 kizáró- vagy kapu egyik bemenetére közvetlenül, másik bemenetére pedig az első RÍ ellenálláson keresztül, továbbá a 3 fáziskülönbség előfeldolgozófokozat első d kimenetére és az első Gl kizáró- vagy kapu második bemenetére csatlakozik, annak első bemenetére a második F2 bistabil multivibrátor Q2 kimenete, kimenetére a második G2 inverter bemenete és a harmadik R3 ellenállás egyik kivezetése valamint az ötödik G5 kizáró- vagy kapu egyik bemenetére csatlakozik, a negyedik G4 kizáró- vagy kapu kimenete a harmadik F3 bistabil multivibrátor D3 bemenetére, annak Q3 kimenete a hetedik G7 kizáró-vagy kapu egyik bemenetére, a második G2 inverter kimenete harmadik G3 inverteren keresztül a harmadik F3 bistabil multivibrátor C13 órajel bemenetére, valamint a második R2 ellenálláson keresztül a KI komparátor negatív bemenetére, a harmadik R3 ellenállás másik kivezetése a KI komparátor pozitív bemenetére és a negyedik R4 ellenállás egyik kivezetésére, annak másik kivezetése a KI komparátor kimenetével együtt a negyedik F4 bistabil multivibrátor D4 bemenetére, annak Q4 kimenete a hetedik G7 kizáró-vagy kapu másik bemenetére és az ötödik G5 kizáró-vagy kapu másik bemenetére valamint a 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat második g kimenetére, az ötödik G5 kizáró-vagy kapu kimenete a hatodik G6 nem -és kapu egyik bemenetére, az első és második Fl, F2 bistabil multivibrátorok Cll, C12 órajel bemenetei és a 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat harmadik c bemenete a hatodik G6 nem-és kapu másik bemenetére, annak kimenete a kilencedik és tizedik G9, G10 nem-és kapuk egy-egy bemenetére, a hetedik G7 kizáró-vagy kapu kimenete a kilencedik G9 nem-és kapu másik bemenetére közvetlenül, a tizedik G10 nem-és kapu másik bemenetére pedig a nyolcadik G8 inverteren keresztül van csatlakoztatva, a 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat első a bemenete az első Fl bistabil multivibrátor Dl bemenetével, második b bemenete a második F2 bistabil multivibrátor D2 bemenetével, negyedik m bemenete a negyedik F4 bistabil multivibrátor C14 órajel bemenetével, harmadik és negyedik e, f kimenete pedig a kilencedik, és a tizedik G9, G10 nem-és kapu kimenetével van öszszekötve. A 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat biztosítja a nagy fázisbizonytalanságú periodikus jelek közötti fázismérés lehetőségét. Az e kimeneten megjelenő kvantált előre- és az f kimeneten megjelenő kvantált hátra számiáltató jelek a c bemeneten bejövő kvantáló jel segítségével úgy teszik lehetővé az eredmény számszerűsítését, hogy a referencia- és a változó fázisjeleket a kvantált jelhez szinkronizálás után a 180° értelmezési tartományú fázismérőre a G1 kizáró-vagy kapura vezetjük, majd a kimenetén megjelenő fáziskülönbség jelek, vagy azok inverze logikai ÉS kapcsolatba hozva a kvantáló jellel létrehozzák a fáziskülönbséggel arányos számosságé impulzus „csomagokat”. Az F3 bistabil multivibrátor Q3 kimenete azt jelzi, hogy a referencia fázisjel siet és az F4 bistabil multivibrátor Q4 kimenete pedig azt, hogy a fázismérés kezdetén a Gl kizáró-vagy kapu 90°-nál nagyobb átlagos fáziskülönbséget észlelt. A kvantált előre- és kvantált hátra számláltató jelek egyszerű logikai megfontolások alapján előállíthatok a G5 és G7 kizáró-vagy kapukból, a G6, G9 és G10 nem-és kapukból és a G8 inverterből felépülő kombinációs hálózattal a fenti elemekből, úgymint a kvantáló jel, a Gl kizáró-vagy kapu kimenetén lévő fáziskülönbség jel, az F3 bistabil multivibrátor Q3 kimenetén lévő - a referencia fázisjel siet - jel és az F4 bistabil multivibrátor Q4 kimenetén megjelenő jel, amely az abszolút értékben 90°-nál nagyobb fáziskülönbséget jelzi. A referencia- és a változó fázisjel közötti mérendő O'-os vagy 180*-os fáziskülönbség közelében akkor nem romlik a mérési pontosság, ha a kvantáló jel periódusidejénél kisebb az RÍ ellenállásból, a Cl kondenzátorból és a G4 kizáró-vagy kapuból felépülő monostabil multivibrátor időzítési ideje. Az R2 és C2, valamint az R3 ellenállásból és C3 kondenzátorból kialakított aluláteresztő szűrőknek pedig nem szabad átengednie a mérendő jel frekvenciáját, de a kismértékű - és 90°-os fáziskülönbségnél jelentkező - pergések elkerülésére szolgál az R4 ellenállás, amellyel a KI komparátor hiszterézise úgy állítható be, hogy a nagy fáziszajú bejövő jel esetén se legyen a K1 komparátor kimenetén pergés. A digitális fázismérés eredményének kiértékelésénél az e kimeneten lévő kvantált előre- és az f kimenetén lévő kvantált hátra számláltató jel impulzusok előjel helyes összegzésén túl a nagy fázisösszeg jel meglétekor a teljes szög felének hozzáadása is szükséges, ami a processzor felügyelet mellett egyszerűen végrehajtható. A 3. ábrán látható a találmány szerinti berendezés 4 ciklusszámláló fokozatának, 5 fázismérés vezérlő fokozatának és 6 impulzusosztó fokozatának, azaz a digitális fázismérő átlagoló egység részletesebb kapcsolási vázlata. Ebben az egységben a 4 ciklusszámláló fokozat Ol ciklusszámláló áramkör, az 5 fázismérés vezérlő fokozat két F5, F6 bistabil multivibrátorból, a 6 impulzusosztó fokozat pedig 02 impulzus osztó áramkörből, Gl 1, G12 nem-és kapukból és G13 inverterből van felépítve, ahol a 4 ciklusszámláló fokozat és az 5 fázismérés vezérlő fokozat egymással összekötött 1 bemenetét az 01 ciklusszámláló áramkör betöltés vezérlő L1 bemenete, illetve az ötödik F5 bistabil multivibrátor beíró Pr5 bemenete képezi, a 4 ciklusszámláló fokozat k kimenetét az Ol ciklusszámláló áramkör előre számláló Cyl kimenete képezi, mely utóbbi az ötödik F5 bistabil multivibrátor Cl5 órajel bemenetével van összekötve, a 4 ciklusszámláló fokozat és az 5 fázismérés vezérlő fokozat közös bemenetéit, amelyek a 3 fáziskülönbség előfeldolgozó fokozat első d kimenetével vannak összekötve, az Ol ciklusszámláló áramkör előre számláló U1 bemenete, illetve a hatodik F6 bistabil multivibrátor 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
