Фазовый дискриминатор

 

ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий два счетчика импульсов, входы которых подключены к входным шинам , триггер, первый вход которого соединен с первым выходом первого счетчика импульсов, второй вход - с выходом второго счетчика импульсов, выход - через сглаживающий фильтр с выходной шиной, о т Л и ч а ю щ и и с я тем, .что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены элемент И и фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с вторым выходом первого счётчика импульсов, выход - с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к управляющей шине, а выход к второму входу второго счетчика импульсов. О) ю

„„SU„„1050092 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

3(5 Н- 03 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3232833/18-21 (22) 08. 01 . 81 (46) 23.10.83. Бюл. Ю 39 (72) В.П.Лоншаков и Л.Б.Гаврилов (53) 621 ° 376. 55 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .9 521649, кл. Н 03 D 13/00, 19 75.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 311399, кл. Н 03 К 7/04, 1970. (54)(57) фЛЗОВЫй дИСКРИМИНЛтОР, содержащий два счетчика импульсов, входы которых подключены к входным ши- нам, триггер, первый вход которого соединен с первым выходом первого счетчика импульсов, второй вход — с выходом второго счетчика импульсов, выход - через сглаживающий фильтр с выходной шиной, о т Л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены. элемент и .и фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика импульсов, выход — с первым входом элемента Й, второй вход которого подключен к управляющей шине, а выход— к второму входу второго счетчике импульсов.

1050092

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в фазовых устройствах числового программного управления станкамн.

Известен фазовый дискриминатор, содержащий два счетчика импульсов, 5 двоичный сумматор, цифро-аналоговый преобразователь н сглаживающий фильтр (1 ).

Недостатком данного дискриминатора является невозможность изменения периода дискриминационной характеристики.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности к предлагаемому является фазовый диснрнмннатор, содержащий счетчики импульсов, выходы разрядов каждого из которых соединены через преобразователи коднапряжение с первыми суммирующим и вычитающим входами алгебраического сумматора, соответственно, сглаживающий Фильтр, вход которого подключен к выходу алгебдаического сумматора, вторые суммирующий и вычитающий входы которого соединены с выхо- 25 дами триггера, входи которого подключены к выходам.счетчиков импульсов (2 g.

Ф

Недостатком известного дискриминатора также является невозможность изменения периода. дискриминационной ЗО характеристики.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей фазового дискриминатора за счет возможности изменения периода. дискриминационной 35 характеристики.

Поставленная цель достигается тем, что в фазовый дискриминатор, содержащий два счетчика импульсов, входы которых подключены к входным шинам, триггер, 4Q первый вход которого. соединен с первым выходом первого счетчика импульсов, второй вход — c выходом второгосчетчика импульсов, выход — через сглаживающий фильтр с выходной шиной,45 введены элемент И и фазосдвигающий элемент, вход которого соединен с вторым выходом первого счетчика импульсов, выход - с первым входом элемента И второй вход ко рого под- 50 ключен к управляющей шине, а выходк второму входу второго счетчика импульсов.

На фиг.1 изображена функциональная схема фазового дискриминатора; на 55 фиг.2 и 3 - диаграммы, поясняющие работу дискриминатора в режимам соответственно большого и малого. периода дискриминационной характеристики.

Фазовый дискриминатор содержит 60 счетчики 1 и 2 импульсов, триггер 3 сглаживающий фильтр 4, фазосдвигающий элемент 5, элемент И б, входные шины

7 и 8, управляющую шину 9 и выходную шину 10. 65

Элемент 5 предназначен для сдвига по фазе заднего фронта импульсного сигнала с второго выхода счетчика 1 путем его временной задержки на половину периода ча:тоты следования импульсов на шине 7;

Фазовый дискриминатор работает в режиме большого периода и в режиме малого периода дискриминационной характеристики.

В первом режиме дискриминатор работает. следующим образом.

Каждый иэ импульсов на шннах 7 и

8 (фиг.2о и 2ъ) дискриминатора изме.няет н а единицу состояние . счетчиков

1 .и 2 (фиг. 2 6 и 2 д ). В моменты уста- нонки. счетчиков 1 и 2 в двоичное и нулевое состояние (при емкости счетчиков n =--4 ) формируются передние и задние фронты импульсных сигналов (фиг.2 8 и 2 з соответственно), которые поступают на первый и второй входы триггера З,на выходе которого формируется сигнал (фиг .2ж).

Сигнал с выхода триггера 3 постугает на вход фильтра 4. Там он сглаживается и преобразуется в сигнал, (фиг.2 3 ) постоянного тока, пропорцио.нальный .постоянной составляющЕй сигнала (фиг,2Ж, аналогично фиг.Зи).

Для обеспечения большого периода дискриминационной характеристики по шине 9 подают управляющий сигнал логического "0", который закрывает элемент И б, Вследствие этого импульсы на второй вход счетчика 2 не по.ступают. При равномерном изменении временного сдвига между импульсами на шинах 7 и 8 пропорционально изменяется временной сдвиг между сигналами (фиг.28 и 2 e). При достижении им значения 7i происходит скачкообразное изменение сдвига фаз между сигналами (фиг.2 S и 2 е ) в обратном направлении на величину 2Т, что соответствует сдвигу фаз между входными сигналами .на шинах. 7 и 8 на величину 2Ttn.

Для обеспечения малого периода дискриминационной характеристики по шине 9 подают управляющий сигнал логической "1". Каждый иэ сигналов на шинах 7 и 8 (фиг. Зс и e ) дискриминатора изменяет на единицу состояние счетчиков 1 и 2 (фиг.36 и ж).

Сигнал (фиг.3 Z ) с второго выхода счетчика 1 поступает на вход элемен та 5, который формирует сигнал (фиг. 3 д), сдвинутый относительно заднего фронта импульсов сигнала (фиг.Зг) на половину периода следования импульсов на шине 7. Сигнал (фиг.Зд1 через элемент И б поступает на второй вход счетчика 2 и устанавливает его в нулевое состояние. Ввиду того, что в момент поступления сигнала (фиг.3 3,1 на счетчик 2 счетчик 1 scerда находится в двоичном состоянии, а

1050092 поступлением сигнала (фиг. 3 д) в счет. чик 2 обеспечивается его нулевое состояние, временной сдвиг между сигналами (фиг. 3 и и 3 э } на входах триггера 3 не может измениться более, чем на один период следования импульсов на шине 7. Вследствие этого в данном режиме период дискриминационной характеристики равен 23(.

На фиг.З 3 изображены сигналы постоянного тока на выходе фильтра 4, построенные по сигналам фиг.Зи путем усреднения.

На фиг.2и и Зк изображены идеально сформированные выходные сигналы фазового дискриминатора.

Использование фазового дискрими натора в устройствах числового программного управления позволяет повысить как их производительность за счет снятия ограничения по максимальной скорости перемещений, так и точность управления благодаря повы10 шению помехоустойчивости в режиме малого периода дискриминационной характеристики

1050092

Составитель С. Николаев

Редактор Т.Кугрьыева Техред И.Метелева

Корректор iH. Эрдейи филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Закаэ 8450/55 Тираж 93б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5