Устройство для регулирования фазы гармонического сигнала

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА, содержащее первый и второй импульсные элементы, управляющие входы которых объединены, а сигнальный вход первого, являющийся входом устройства, соединен с сигнальным входом первого цифрового аттенюатора , а также через фазовращатель с сигнальными входами второго имг пульсного элемента и второго цифрового аттенюатора , причем выходы Первого и второго имйульсных элементов соединены соответственно с входами первого и второго аналого .цифровых преобразователей, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифровых аттенюаторов и входами первого и второго фазойнверхоров, выходы которых соединены с сигнальными входами третьего и четвертого ключей, при этом выходы всех ключей подсоединены к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, отличаю ще.еся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем модульные выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с управляющими входами второго и первого цифровых аттенюатоI ров соответственно, прямые знаковые выходы первого ивторого аналогоСП цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами четвертого и первого ключей, а инверсные знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами второго и третьего ключей. -t 4 ;д

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я) 0 05 В 11/01

1

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3i»:.::.:- . (21 ) 3569818/18-24 (22) 21.03.83 (46) 23.07.84.-Бюл. 9 27 (72) М.И.Малыкин (53) 62-50(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

Р 773904, кл. Н 03 В 21/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

9 447678, кл. G 05 В 11/01, 1974 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА, содержащее первый и второй импульсные элементы, управляющие входы которых объединены, а сигнальный вход первого, являющийся входом устройства, соединен с сигнальным входом первого цифрового аттенюатора, а также через фазовращатель с сигнальными входами второго им-. пульсного элемента и второго цифрового аттенюатора, причем выходы первого и второго импульсных элементов соединены соответственно с входами первого и второго аналого..цифровых преобразователей, первый,„SU„„A и второй ключи, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифровых аттенюаторов и входами первого и второго фазоинверторов, выходы которых соединены с сигнальными входами третьего и четвертого ключей, при этом выходы всех ключей подсоединены к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а:о щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем модульные выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с управляющими входами второго и первого цифровых аттенюаторов соответственно, прямые знаковые выходы первого и второго аналогоцифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами четвертого и первого ключей, а инверсные знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами второго и третьего ключей.

1104465

Изобретение относится к радиотех- нике и может быть использовано при формировании гетеродинных, опорных и контрольных сигналов в фазовых радиотехнических системах.

Известен синтезатор частоты, содержащий последовательно соединенные генератор опорной частоты и блок опорных частот, блок управления, управляемые делители частоты, блок задания времени, установки фазы и кода частоты и блок установки начальных фаз (1), Однако в данном устройстве его выходной сигнал имеет форму "меандра", а это в ряде практических случаев бывает Недопустимо; крОме того, частота входного сигнала долж360 на быть в раз выше частоты выходного сигнала, где Ь вЂ” точность установки фазы, что существенно ус -ожняет аппаратуру.

Известен также цифровой фазорегулятор, содержащий фазовращатель на 90, два цифровых аттенюатора, два импульсных элемента,.два аналого-цифровых преобразователя(АЦП), вычислитель, три тригонометрических преобразователя, два сумматора, цифровой генератор начальных аргументов, два блока определения . знака, два фазоинвертора и четыре вентиля (2) .

Недостаток известного устройства — неоправдан ная сложность.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель, достигается тем, что .в устройстве для регулирования фазы гармонического сигнала, содержащем первый и второй импульсные элементы, управляющие входы которых объединены, а сигнальный вход первого, являющийся входом устройства, соединен с сигнальным входом первого цифрового аттенюатора, а также через фазовращатель с сигнальными входами второго импульсного элемента и второго цифрового аттенюатора, причем Выходы первого и второго импульсных элементов соединены соответственно с входами первого.и второго аналого-цифровых преобразователЕй, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифровых аттенюаторов и входами первого и второго фазоинверторов, выходы которых соединены с сигнальными входами третьего и четвертого ключей, при этом выходы всех ключей подсоединены к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, модульные выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с управляющими входами второго и первого цифровых аттенюаторов соответствен- !

30 атора 7, выходы импульсных элементов

1 и 2 соединены с входами АЦП 4 и 5 соответственно. Модульные выходы

АЦП 4 и 5 соединены с управляющими

З5 входами цифровых аттенюаторов 7 и 6 соответственно. Выход цифрового аттенюатора б соединен с входом ключа 10 и через фазоинвертор 8 с входом ключа 11. Выход цифрового

40 аттенюатора 7 соединен с входом ключа 13 и через фазоинвертор 9 с входом ключа 12. Прямой знаковый выход АЦП 4 соединен с управляющим входом ключа 12, а инверсный — ключа

13. Прямой знаковый выход АЦП 5 соединен с управляющим входом ключа

10, а инверсный — Ключа 11. Выходы всех ключей соединены с входами сумматора 14, а выход последнего является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал О,= Ymir(u)t < P) поступает одновременно на входы фазовращателя 3, импульсного элемента 1 и цифрового аттенюатора б. Сигнал с выхода фаэовращателя U = icos (и1 < р) поступает на входы импульсного элемента 2 и цифрового аттенюатора 7.

Импульсные элементы осуществляют стробирование сигнала. Амплитуда и знак импульсов на их выходе равны величине и знаку мгновенного напряжения на их входе в моменты времени, соответствукщие моментам поступления импульсов Т . Импульсы с выходов

1О

1.5

25 но, прямые знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами четвертого и первого ключей, а инверсные знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами второго и. третьего ключей.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 . — весторная диаграмма; на фиг. 3 — эпюры напряжений в разных точках схемы, поясняющие работу устройства.

Устройство состоит из импульсных элементов 1 и 2,. фазовращателя (на

90 ) 3, первого 4 и второго 5 АЦП, первого 6 и второго 7 цифровых аттенюаторов, фазоинверторов 8 и 9, первого 10, второго 11, третьего

12 и четвертого 13 ключей, сумматора 14

Сигнальные входы первого импульсного элемента 1, первого цифрового аттенюатора б и фазовращателя 3 объединены с входом устройства, а управляющие входы первого 1 и второго 2 импульсных элементов соединены между собой, выход фазовращателя 3 объединен с сигнальными входами второго импульсного элемента 2 и второго цифрового аттеню1104465 импульсных элементов поступают на входы AllIl 4 и 5, которые преобразуют напряжение импульсов в коды й, и Н< соответственно. АЦП формируют также сигналы знаков импульсов.Исходное состояние цифровых 5 аттенюаторов соответствует коэффициенту передачи, равному нулю. Это состояние поддерживается до момента поступления на их управляющие входы кодов N и N с модульных выходов АЦП ° . 10

Если фаза сигнала определяется в моменты поступления импульсов Т, то эти моменты можно считать началом отсчета. Тогда U, », Ч sin p b;U <.gVcospw.

Величины а и Ъ являются проекцйями вектора V на оси ОХ и OY, a P

= а с1(Ъ/а(фиг. 2) .

Представим вектор М в координатах

X o, причем направление оси OX выберем совпадающим с направлением вектора Ч . Тогда для обнуления фазы сигнала (фиг. 2), т.е. для совмеще- . ния направления вектора V с осью

Ох, вектору Ч в координатах X Y следует задать фазу p - p . Поскольку а выражается четной функцией, а

Ь - нечетной, изменение знака фазы/3достигается изменением знака величины Ь на обратный.

Таким образом, для обнуления фазы сигнала достаточно сформировать 30

его проекции на осиОМ и ОЧ, равными а =0 и Ь =Ь, что достигается соответствующим выбором коэффициента передачи цифровых аттенюаторов и знака сигнала на управляющих входах ключей.

Цифровые коды Н,и м, представляющие соответственно величины la I и! Ъ!, с модульных выходов АЦП поступают на управляющие входы цифровых аттенюаторов и устанавливают их коэффициенты передачи равными k,-Ì Nq и =k< N,, где Ка — постоянный коэффициент. Йа выходах цифровых аттенюаторов б и 7 устанавливаются соответ ственно напряжения ll, U,ko Nq = lal и U i =- ua ko oМ, =/Ъ |.

Положительному значению сигнала на входе АЦП соответствуют единица на его прямом знаковом выходе и ноль на инверсном, а отрицательному— единица на инверсном и ноль на прямом знаковом выходах. Поэтому знако-.. вые выходы АЦП 5, управляя ключами

10 и 11, обеспечивают сохранение знака напряжения /U,/, передаваемого в сумматор 14, а знаковые выходы

АЦП 4, управляя ключами 12 и 13, изменяют знак напряжения IU

То равна нулю.

Предлагаемое устройство позволяет решать поставленную задачу более простыми средствами.

1104465

Составитель Г.Нефедова

Редактор Л.Гратилло Техред N.Tenep. Корректор A.Äýÿòêo

Заказ 5209/33 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«й

Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная,4