Фазосдвигающее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И),. и о2 м 1/о8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИOTHPblTMA (21) 3484730/24-07 (22) 24 ° 08.82 (46) 07.02.84. Бюл. М 5 (72) A.È.Ишемгужин и Ю.Д.Коловертнов (53) 621.316.727 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)1 775835 кл, Н 02 М 1/08, 1980.

2. Брунштейн. Фазовращатель, состоящий из удвоителя частоты и TpHFгера. - Электроника, 1979, Р 14, с. 50-60. (54)(57 ФАЗОСДВИГИОЩЕЕ УСТРОЙСТВО, содержащее формирователь пилообразного напряжения удвоенной частоты, вход которого подключен к источнику прямоугольного напряжения, и компаратор, один вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения, а другой - с источником управляющего напряжения, о т л и-. ч а.ю щ е е с я теМ, чт, с целью расширения диапазона регулирования и устранения сбоев в работе, в него введен сумматор по модулю два, один вход которого соединен с выходом компаратора, другой вход — с выходом источника прямоугольного напряжения, а выход сумматора является выходом фазосдвигающего устройства.

1072202

10

Изобретение относится к электро технике и может быть использовано для построения широтно-импульсных и фазоимпульсных модуляторов, устройств управления, преобразователями электрической энергии.

Известно устройство для сдвига фазы прямоугольного напряжения, содержащее блок сравнения (операционный усилитель или компаратор), на один вход которого подается регулируемое напряжение, а на другой — линейно изменяющееся напряжение. В устройстве происходит сравнение линейно изменянлщегося напряжения с прямоугольным напряжением, амплитуда которого 15 регулируется по закону управляющего напряжения. Регулирование амплитуды осуществляет управляемый делитель напряжения, который, таким образом, является преобразователем постоянно- 20 го управляющего напряжения в прямоугольное, подаваемое на вход блока сравнения Г1 3.

Недостатком известного. устройства является наличие погрешности 25 из-за изменения коэффициента передачи управляемого делителя напряжения, что обусловлено изменением температуры окружающей среды, старением и нелинейностью характеристик элементов упомянутого делителя. Погрешность проявляется в виде, изменения фазы прямоугольного напряжения на выходе устройства при постоянном уровне управляющего напряжения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазовращатель, содержащий формирователь пилообразного напряжения удвоен;ной частоты (удвоитель частоты), ° вход которого соединен с источником 40 прямоугольного напряжения, компаратор, один вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения, а другой — c источником управляющего (опорного) напряжения, 45 и Р -триггер, используемый как триггер со счетным входом (вход 3 соединен с выходом Й ), вход синхронизации которого соединен с выходом компаратора.

S0

В фазовращателе при поступлении ! на вход синхронизации j) -триггера импульсов напряжения с выхода компа ратора на выходе триггера формируется прямоугольное напряжение, сдвинутое по фазе относительно выходного напряжения источника прямоугольного напряжения на величину, пропорциональную ширине импульсов с компаратора.

Ширина импулЬсов на выходе компаратора регулируется путем изменения 60 управляющего напряжения, которое подается непосредственно на вход компаратора (2 ).

Для получения фазового сдвига, равного О или 180, на вход компаратора поступает постоянное напряжение, равное соответственно 0 или амплитуде пилообразного напряжения, при этом напряжение на выходе компаратора будет постоянным, так как коэффициент заполнения его выходных импульсов будет 0 или 1. Исчезновение импульсов на выходе компаратора, переключающих 1)-триггер, ведет к нарушению работы D -триггера и пропаданию информации о величине фазового сдвига. Таким образом, применяя зто устройство, нельзя получить большой диапазон регулирования фазового сдвига, включая и крайние точки диапазона О и 180О.

Кроме того, в данном устройстве

Bo3MoEHbl сбои в работе, заключающиеся в изменении фазы выходного прямоугольного напряжения на 180 о при воздействии помехи на синхронизирующий -вход Д) -триггера. Это происходит потому, что3 -триггер способен переключиться при воздействии помехи в противоположное состояние, как и при воздействии импульса с компаратора.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования и устранение сбоев в работе, Поставленная цель достигается тем, что в фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь пилообразного напряжения удвоенной частоты, вход которого соединен с источником прямоугольного напряжения, и компаратор, один вход которого соединен с выходом формирователя пилообразного напряжения, а другой — с источником управляемого напряжения, введен сумматор по модулю два, один вход которого соединен с выходом компаратора, другой вход — с выходом источни— ка прямоугольного напряжения, а выход сумматора является выходом фазосдвигающего устройства.

На фиг. 1 представлена схема фазосдвигающего устройства; на фиг.2— диаграммы напряжений в характерных точках схемы, Фазосдвигающее устройство содержит формирователь 1 пилообразного напряжения удвоенной частоты, вход которого соединен с выходом источника 2 прямоугольного напряжения, компаратор 3, один вход которого соединен с выходом формирователя 1 пилообразного напряжения удвоенной частоты, другой вход соединен с выходом источника 4 управляющего напряжения, сумматор 5 по модулю два, один вход которого соединен с выходом источника 3 управляющего напряжения удвоенной частоты, а другой — c выходом компаратора 3, а выход является выходом фазосдвигающего устройства.

Фазосдвигающее устройство работает следующим образом.

1072202

Формирователь 1 пилообразного напряжения удвоенной частоты (см. фиг. 2) под воздействием импульсов с выхода источника 2 прямоугольного напряжения (U„) вырабатывает пилообразное напряжение удвоенной частоты (U<), которое поступает на вход компаратора 3. На другой вход компаратора 3 поступает напряжение с источника .4 управляющего напряжения (0 ) . И результате сравнения этих >0 напряжений на выходе компаратора 3 формируется прямоугольные импульсы удвоенной частоты (U ), коэффициент заполнения которых определяется величиной управляющего напряжения ° Выходные импульсы с компаратора 3 и напряжение от источника 2 прямоугольного напряжения поступают на входы сумматора 5 по модулю два. В результате сложения по модулю два уровней входных напряжений сумматора на его выходе получается напряжение 0, тождественное по форме входному напряжению источника прямоугольного напряжения, но сдвинутое относительно него по фазе на величину, пропорциональную ширине выходных импульсов компаратора 3. Если напряжение на выходе компаратора 3 постоянно, а его логический уровень равен нулю, то напряжение на выходе сумматора 5 по модулю два совпадает по фазе с напряжением на выходе источника 2 .прямоугольного напряжения. Если логический уровень постоянного напряжения на выходе компаратора 3 равен единице, то напряжение на выходе сумматора 5 по модулю .два находится в противофазе с напряжением на выходе источника 2 прямоугольного напряжения.

Появление помехи на входах сумматора 5 по модулю два может привести к изменению напряжения на его выходе на время, равное времени ее воздействия. После пропадания помехи напряжение на выходе сумматора 5 по модулю два восстанавливает свою первоначальную величину, однозначно связанную с уровнями его входных, напряжений.

Управляющее напряжение непосредственно поступает на вход компаратора 3 без преобразования, поэтому погрешность предлагаемого устройства не больше, чем погрешность устройства- прототипа.

Технический эффект предлагаемого решения по сравнению с прототипом заключается в том, что, во-первых, расширяется диапазон регулирования,. так как в этот диапазон включены крайние точки 0 и 180о, во-вторых, устраняются сбои в работе, так как предлагаемое фазосдвигающее устройство сразу после окончания действия помехи восстанавливает свое выходное напряжение без изменения его фазы.

1072202 89 !

Составитель Н.Савинова

Техред Ж. Кастелевич Корректор И.Эрдейи;

Редактор С.Пекарь

Закаэ 141/49 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ,Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4