Фазочувствительный выпрямитель

 

0% (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ1УЬЛИН

4(51 Н 03 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1

Н АВТОБУСНОМУ СЕИЙВТОВСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И Of ÊÐÛÒ9Ô (21) 3503224/24-09 (22) 25.10.82 (46) 23.01.85. Бюл.li - 3 (72) И.M.Ôåäîðoâ (53) 621.376.4(088.8) (56) l. Авторское свйдетельство СССР

В 508897, кл. Н 03 D 13/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 406291, кл,. Н 03 D 13/00, 1971 (прототип). (54) (57) ФАЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЬИ ВЫПРЯМИТЕЛЬ, содержащий неремножитель, первый ход которого явлется входом фазочувствительного выпрямителя, и генератор опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выпрямления, между выходом генератора опорного напряжения и вторым входом перемножителя включен частотно-модулируемый генератор, а к выходу перемно" жителя подключен частотный детектор.

1136303 2

Фазочувствительный выпрямитель содержит генератор 1 опорного напряжения, перемножитель 2, частотномодулируемый генератор 3 и частотный детектор 4.

Устройство работает следующим образом.

На первый вход перемножителя 2 подается преобразуемый сигнал

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для элек трических измерений в области инфранизких и звуковых частот.

Известен синхронный детектор, который можно использовать в качестве фазочу ствительного выпрямителя, содержащий перемножитель на дифферен циальном усилителе и фильтр нижних частот Я .

Однако этот синхронный детектор имеет недостаточную точность преобразуемого напряжения.

Наиболее близким к предложенному является фазочувствительный выпрями- 15 тель, содержащий перемножитель, первый вход которого является входом фазочувствительного выпрямителя, генератор опорного напряжения, выход которого подключен к входам первого 20 и второго делителей частоты, выходы которых подключены к соответствующим входам логической схемы умножения, прямой и инверсный выходы которой подключены к входам перемножите- 25 ля, и фильтр нижних частот, вход которого подключен к выходу перемножителя, а выход является выходом фаэочувствительного выпрямителя, а также схему фазирования, вход которой подключен к выходу первого делителя частоты, а выход — к входу делителя частоты Ц .

Однако известный фаэочувствительный выпрямитель имеет низкую точность

35 из-за неполного подавления мешающих высших гармоник выпрямляемого напря" жения.

Цель изобретения — повышение точ40 ности выпрямления.

Цель достигается тем, что в фазочувствительном выпрямителе, содержащем перемножитель, первый вход кото рого является входом фазочувствительного выпрямителя., и генератор опорного напряжения между выходом генератора опорного напряжения и вторым входом,перемножителя включен частотно-модулируемый генератор,а к выходу перемножителя подключен частот- 50 ный детектор.

На фиг,i приведена структурная электрическая схема предложенного фаэочувствительного выпрямителя, на фиг.2 — диаграммы, поясняющие ра- 55 ! боту устройства, на фиг.3 — тзависимость выходного напряжения от фазы преобразуемого напряжения.

;U >„(t) =K О,„, и (М (у;), 1=1 ()8х (t) wR (isx(t)=sign sin И Ц ) приведена на фиг,2 a.. .Вход сигнала несущей частоты через генератор вто" рой вход перемножителя, частотно.модулируемый генератор 3, управляемый напряжением, в свою очередь соединен, например, с генератором 1 опорного напряжения g (t) 0 (фиг, 2б) . При этом g — частота основной гармоники преобразуемого сиг1 нала, (Jm, — амплитуда -й гармоники

„(t), — соответствующий фазовый сдвиг, UО амплитудное значение опорного напряжения.

Выходное напряжение частотно-модулируемого генератора 3 I) gin x

1 (),„„

1(oooo соей ) где cc,т 1 и k соотеетственно центральная частота и крутизна модуляционной характеристики частотно-модулируемого генератора 3

1 . фиг.2L), модулируется по амплитуде с помощью перемножителя 2 сигналом

Ugx(t) так что выходное напряжение

Ц (фиг.22) перемножителя 2 описывается формулой ю )U от=0„,(тXeille,eie(lett@ ))eio Oiot,-

2 в отсутствие амплитудной модуляции при U „(1) =О

iXi — парциальный коэффициент передачи перемножителя 2 по 1 -й гармонике преобразуемого сигнала 0 >x (t) Таким образом, выходной сигнал перемножителя — амплитудно-модулированное по закону 0 „ (4) колебание, несущая частота которого в свою очередь промодулирована в соответствии с опорным .напряжением Uq(t) (фиг.2о).

1136303

Частотный детектор 4 построен, например, по схеме со связанными контурами или на основе расстроенных контуров и содержит, например, частотно-избирательную цепь и амплктудйые выпрямители с фильтром нижних частот (ФНЧ ). Напряжение на входе ФНЧ частотного детектора при учете лишь постоянной составляющей и сигналбв с частотами, кратными А., пропорционально амплитуде сигнала Ц и отклонению частоты этого сигнала от переходной частоты ц на которой характеристика дискриминации частотного детектора пересе:кает ось частот (E((J f =J). Пусть где p — коэффициент передачи частотного детектора. Выходное напряжение устройства Овы = 0,„ — выделяемая .с помощью ФНЧ постоянная составляющая сигнала Я:

U b„„=-6, й„„0 U,cosy„

1 алых

Величина 11 пропорциональна ис:комой реальной компоненте о, соби, преобразуемого сигнала, причем мешающие высшие гармоникиll, sin(iat +

+ g ), < =2, 3, 4,... обрабатываемого напряжения U >b<„(t) оказываются полностью подавленными и не дают вклада в результат 1 ы фазочувствительного выпрямления Ф 1В

10 Проведем численную оценку эффекта ФНЧ ао формуле цля 11рых. Пусть

KOm, =0,5, Р =2 10 Гц, k =10 ГцА

"о„=10 В, 0е=1 0- В. тогда" еь!х 5

Реализация узлов с подобными характеристиками не вызывает сколько-нибудь существенных затруднений, а выходное напряжение 1 д, вследствие его значительной величины, может быть измерено, например, с помощью обыч2О Ho о микроамперметра магнитоэлектрической системы.

Предложенный ФЧВ для диапазонов инфранизких и звуковых частот являет ся .гармоническим ФЧВ, вектор коммутации которого чисто синусоидален, поэтому он не чувствителен к гармоникам преобразуемого сигнала, вследствие чего точность выпрямления предложенного ФЧВ значительно выше, чем у известных.

1)36303

Заказ 10301/44 Тирак 871

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное филиал ППП "Патент", г.уагород, ул. Лректная, 4

Составитель А. Меньшикова

Редактор И.Николайчук Техред А.Ач Корректор С «рни