Фазовращатель

 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для построения устройств точной задержки импульсов, исполнительных устройств в системах фазовой автоподстройки. Цель изобретения ускорение времени установки фазового сдвига. Фазовращатель содержит блок временной привязки 1, счетчик с переменным коэффициентом пересчета 2, триггер 3, логические злементы (ЛЭ) И 4, 12, 16 и 17, опорный генератор 5, генератор сдвинутых последовательностей 6, реверсивный счетчик 7, коммутатор 8, вентильные группы 9 и 10, элемент задержки 11, ЛЭ ИЛИ 13 и 18, ЛЭ НЕ 14 и 15, вход 19 Направление сщига . фаз, вход синхронизации 20, группу входов Код числа сдвигов 20.1..., 21N, выход фазовращателя 22, блок вентильных групп 23, схему формирования дополнительного импульса 24, СЛ гн г;-г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соцИАЛИСтичесних

РЕСПУБЛИК

„,Я0„„121 435

151) 4 G Ol В 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2121госуддРственный комитет ссср по делАм изоБРетений и отнРьтий (21) 3768805/24-21 (22) 09.07.84 (46) 23.02.86. Бюл. 7 (72) P.Â.Êîðîâèí, И.И.Ковтун и И.А.Черепнев (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N9 752186, кл. G 01 R 25/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

11- 993150, кл. G 01 R 25/04, 1983. (54) ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для построения устройств точной задержки импульсов, исполнительных устройств в системах фазовой автоподстройки. Цель изобретения— ускорение времени установки фазового сдвига. Фазовращатель содержит блок временной привязки 1, счетчик с переменным коэффициентом пересчета 2, триггер 3, логические элементы (ЛЭ) И 4, 12, 16 и 17, опорный генератор 5, генератор сдвинутых последовательностей 6, реверсивный счетчик 7, коммутатор 8, вентильные группы 9 и 10, элемент задержки 11, ЛЭ ИЛИ 13 и 18, ЛЭ НЕ 14 и 15, вход 19 "Направление сдвига . фаз", вход синхронизации- 20, группу входов "Код числа сдвигов" 20.1..., 21М, выход фазовращателя 22, блок вентильных групп 23, схему формирования дополнительного импульса 24, устройство коррекции знака 25. Введение в фазовращатель вентильных групп 9 и 10 позволяет вводить в

1213435 счетчик 2 код,. наиболее удобный для быстрой обработки заданного фазового сдвига. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для построения устройств точной задержки импульсов, исполнительных устройств в системах фазовой автоподстройки.

Цель изобретения — ускорение времени установки фазового сдвига, Введение новых элементов и связей позволяет путем установки оптимального кода сдвига фаз, введения коррекции знака сдвига фаз и преобразования обратного кода в дополнительный код уменьшить временные затраты на установку заданного фазового сдвига, особенно при переходе от одного знака приращения фазы к другому..Введение первой и второй вентильI ных групп позволяет вводить в счетчик с переменным коэффициентом код, наиболее удобный для быстрой отработки заданного фазового сдвига.

На чертеже представлена функциональная схема фазовращателя.

Фазовращатель содержит блок 1 временной привязки, счетчик 2 с переменным коэффициентом пересчета, триггер 3, основной элемент И 4, опорный генератор 5, генератор 6 сдвинутых последовательностей, реверсивный счетчик 7, коммутатор 8, первая 9 и вторая 1О вентильные группы, элемент ll задержки, первый дополнительный элемент И !2, первый элемент ИЗМ 13, элементы HE 14 и 15, второй 16 и третий 17 дополнительные элементы И, второй элемент ИЛИ 18, вход 19 "Направление сдвига фаз", вход синхронизации 20, группу входов "Код числа сдвигов"

21 ° 1,...,21.Ц, выход фазовращателя 22, блок вентильных групп 23, схему формирования дополнительного импульса 24, устройство коррекции знака 25, 5

I0

I5

2

Блок -l временной привязки первым входом соединен с входом синхронизации фазовращателя и с входом синхронизации счетчика 2 с переменным коэффициентом пересчета, а выходом через триггер 3 — с первым входом логического элемента И 4. Опорный генератор 5, соединенный с входом генератора сдвинутых последовательностей 6, который, как и реверсивный счетчик 7, подключен к входам коммутатора 8 последовательностей, выход 22 которого, являющийся выходом фазовращателя, соединен с вторыми входами блока 1 временной привязки и логического элемента И 4, своим выходом подключенного к счетному входу реверсивного счетчика 7.

Вход "Знак операции" счетчика 7 через устройство коррекции знака операции 25 соединен с входом 19 сигнала "Направление сдвига фаз", второй вход -которого подключен к шине

21.И старшего разряда устанавливаемого в счетчик 2 кода. Эта шина

21.N совместно с другими шинами

21.1,, 21.2,... устанавливаемого кода подключена к информационным входам счетчика .2 через вентильные группы 9 и 10, при этом второй вход вентильной группы 9 соединен с шиной 21 А и с вторым входом устройства 25 (вход элемента НЕ 15), а второй вход другой вентильной группы 10 подключен к второму выходу устройства 25 коррекции знака операции (выход элемента НЕ 15). Кроме того, выход блока 1 временной привязки соединен со счетным входом счетчика 2 через последовательное соединение элемента 11 задержки, логического элемента И 12 и логического элемента

ИЛИ 13, причем второй вход логического элемента И 12 подключен к второму выходу устройства коррекции знака операции 25 (выход элемента ИЛИ 18), а второй вход логического элемента ИЛИ 13 подключен

1213435 к выходу логического элемен- та И 4..

Устройство коррекции знака операции 25 содержит два логических эле.мента НЕ 14 и 15, два логических элемента И !6 и 17 и логический элемент ИЛИ 18, при этом первый вход устройства .коррекции знака операции соединен с первыми входами логических элементов И 16 и 17 через логический элемент НЕ 14 и непосредственно, вторые входы логических элементов И непосредственно и через логический элемент НЕ 15 соединены с вторым входом устройства коррекции, выходы логических элементов И через логический элемент ИЛИ !8 подключены к первому выходу устройства коррекции, а его второй выход подключен к выходу r логического элемейТа НЕ 15, Иэ особенностей выполнения отдельных функциональных элементов фазовращателя следует отметить особенности выполнения вентильных групп 9 и 10. Если при подаче на их управляющие входы разрешающих напряжений на выходах вентильной группы 9 повторяются сигналы, поступившие на входы установки кода, то на выходах вентильной группы

10 вырабатываются противоположные логические сигналы. Другими словами, вентильная группа 9 записывает в счетчик 2 прямой код числа К на входе 21.1,...,21.Й установки кода, а вентильная группа 10 записывает. в счетчик 1 обратный код числа К на входе установки кода.

В целом блок вентильных групп

23 служит для ввода в счетчик 2 наиболее экономичного кода для от- работки заданного фазового сдвига (если вводится код числа сдвига и

К> —, где n — емкость счетчика 2, 70 код вводится без изменений, если же код меньше половины емкости счетчика 2; то вводимый код инвертируется на обратный).

Схема 25 формирования дополнительных импульсов служит для подачи в счетчик 2 дополнительного импульса при введении в него обратного кода, тем самым обратный код преобразуется в дополнительный код.

Устройство 25 коррекции предназначено для изменения знака операции реверсивного счетчика в зависимости от сигна)та на шине 21.Я старшего разряда кода числа сдвига, который меняется в зависимости от того, больше или меньше половины емкости счетчика 2 составляет вводимый код. Если вводимый код больше половины емкости счетчика 2, сигнал знака операции не меняется.

10 Если вводимый код меньше, сигнал знака операции меняется на противоположный.

Фазовращатель работает следующим образом.

15 В исходном состоянии счетчик 2 находится в нулевом состоянии, триггер 3 находится в положении, при котором на его выходе отсутствует. напряжение и логический элемент щ И 4 оказывается запертым. Тактовые сигналы с выхода опорного генератора 5 поступают на вход генератора

6 сдвинутых последовательностей, имеющего !! выходов, на каждом из которых формируется последовательность импульсов с длительностью t, и и периодом Т . Временный сдвиг кажо дой по следовательно сти о тно сительно предыдущей равен Т =Т /п=1 Послео) @ n

30 довательность, пропускаемая коммутатором 8 на выход фазовращателя, определяется текущим состоянием реверсивного счетчика 7.

Для обеспечения сдвига последоваЗ5 тельности на выходе фазовращателя на входы 21.1,...,21.N установки кода подается код числа сдвига К, а на вход 19 "Направление сдвига

<1 фаз подается логический сигнал "1"

40 при одном требуемом направлении сдви. га фаз и логический сигнал "0" при противоположном требуемом направлении сдвига фаз, и, кроме того, для управления началом осуществления

45 фазового сдвига на вход 20 синхронизации фаэовращателя поступает короткий сигнал синхронизации. Всего возможны четыре основных варианта совокупности команд сдвига: сдвиг

50 вправо (в сторону увеличения фазового сдвига) или сдвиг влево (в сторону уменьшения фазового сдвига) и и при К вЂ” и при K> — (максимальное

2 2

55 значение К равно й-l, а минимальное1). Допустим, что сдвигу фазы вправо соответствует логический сигнал "1 " на входе !9 "Направление сдвига фаэ".

1213435 Рассмотрим отработку фазовращателем различных вариантов сдвига.

Вариант Т (сдвиг вправо при К,с и и (— у. Для К< — характерно отсутст2 2 вие логического сигнала "1" на шине

21.N старшего разряда установки кода, откуда следует, что на управляющем входе вентильной группы 9 сигнал отсутствует и код К через вентильную группу 9 на информационные входы счетчика 2 не поступает. С другой стороны, логический сигнал

"0" на.шине 21.N старшего разряда установки кода поступает на устройство коррекции знака операций

25, в котором на вход логического элемента НЕ 15 и на втором выходе устройства 25 логический сигнал ".1".

Этот сигнал поступает на вход унравления логического элемента И 12, открывая его, и на вход управления вентильной группы 10, в результате чего на информационные входы счетчика 2 поступает обратный код числа К,. Допустим, К,=l и число К в прямом двоичном коде должно иметь вид 0...001, а на информационные входы счетчика 2 с выхода вентильной группы поступает код 1...110.

Поскольку требуется осуществить сдвиг вправо, то на вход логического элемента НЕ 14 поступает логический сигнал "1 ", в результате чего на оба входа логического элемента

И !7 поступают сигналы, которые с выхода элемента И 17 через элемент

ИЛИ 18 поступают на вход "Знак операции".. На входы логического элемента И 16 сигналы не поступают, поэтому отсутствует сигнал и на выходе этого элемента.

Сигнал синхронизации, поступающий на фазовращатель, проходит на вход синхронизации счетчика 2, и обратный код числа К, (1...110) записывается в этот счетчик. Кроме того, в блоке 1 временной привязки временное положение команды синхронизации, которое может быть любым, переносится на момент появления очередного выходного импульса фазовращателя. С выхода блока 1 сиг-. нал поступает на единичный вход триггера 3, который меняет свое . состояние и подает на логический

; элемент И 4 разрешающее напряжение, а также поступает на элемент 11 задержки, в котором задерживается на время чуть больше Йц и через открытый логический элемент И 12 и логический элемент И 13 поступает на счетный вход счетчика 2, увеличивая записанный в нем код (1...

11О) на единицу . Первый же выход-!

О ной импульс фазовращателя поступает на выход элемента И 4, откуда следует на счетный вход реверсивного счетчика 7 и через логический элемент ИЛИ 13 на счетный,"вход

15 счетчика.2. Поступление импульса на реверсивный счетчик 7 приводит к изменению состояния этого счетчика на единицу (предположим,. в сторону увеличения), в реэультаТе . чего коммутатор 8 отключает от вы= хода фазовращателя идущую последовательность импульсов и подключает к выходу следующую последовательность.

Поступление импульса на счетчик 2

25 приводит к переполнению этого счетчика (счетчик устанавливается в состояние 0...000} и появлению на:его выходе сигнала переполнения, поступающего на нулевой вход триггера: 3, возвращаемого в исходное состояние и снимающего поэтому с управляющего входа логического элемента И 4 разрешающий потенциал.

Таким образом, за K =1 период

35 сигнала фазовращатель переходит на другую последовательность генератора 6, осуществив сдвиг фазы Т, вправо на К =l дискрет.

Вариант П (сдвиг вправо при

К > — . Для кода К ? — характерно

П1 и з 2/ 2 наличие логического сигнала "1" на шине 21. Й старшего разряда установки, кода, откуда следует, что он подается на управляющий вход вентиль- ной группы 9, через которую на ин- формационные входы счетчика 2 поступает прямой код К, при этом на

50 управляющем входе вентильной группы с выхода логического элемента НЕ 15 существует логический сигнал "0" и эта группа заперта. Допустим, К =й-l, тогда число К в прямом двоичном коде должно иметь вид

1...111, Поскольку на входы обоих логических элементов НЕ поступают логические сигналы "1", на выходах логических элементов И 16 и 17, а

1213435

8 и

tG

25 значит, и на выходе логического элемента ИЛИ 18 будет логический сигнал "О", который, поступая на вход "Знак операции" реверсивного счетчика 7, готовит его к изменению кода в противоположном варианту

1 направлении (в сторону уменьшения кода).

Сигнал синхронизации, поступающий на фазовращатель, проходит на вход синхронизации счетчика 2, в результате чего в этот счетчик через вентильную группу 9 записывается прямой код (I...ill). В блоке 1 временной привязки импульс синхрони.зации синхронизируется импульсом выходной последовательности фазовращателя. С выхода блока 1 этот сигнал поступает на единичный вход триггера 3, в результате чего открывается логический элемент И 4. Первый же выходной импульс фазовращателя поступает на выход элемента И 4, откуда следует на счетный вход реверсивного счетчика ? и через логический элемент ИЛИ 13 на счетный вход счетчика 2. Поступление импульса на

Ъ счетчик 7 приводит к уменьшению в нем кода на единицу, в результате чего коммутатор 8 отключает от выхода фазовращателя имеющуюся последовательность импульсов и подключает к выходу предыдущую последовательность. Поступление импульса на счет чик 2 приводит к переполнению этого счетчика и появлению на его выходе сигнала переполнения, поступающего на нулевой вход триггера

3 и снимающего с управляющего входа логического элемента И 4 разрешающий потенциал.

Таким образом, за и -К периода сигнала фазовращатель переходит на ту последовательность генератора 6, на которую он должен был перейти, осуществив сдвиг фазы Т „ вправо на

К =И-1 дискрет.

Вариант Щ (сдвиг влево при и

К> 2). Работа фазовращателя в этом варианте характеризуется записью в счетчик 2 обратного кода числа

К> подачей на него через элемент

И 12 цополнительного импульса, образующего в счетчике 2 дополняющий код числа К>, и работой ревер30

Ф

55 сивного счетчика 7 в сторону уменьшения кода на Кэ единиц.

Вариант IV (сдвиг влево при п

К > †). Работа фазовращателя в

2 этом варианте характеризуется записью в счетчик 2 прямого кода числа К и работой реверсивного счетчика 7 в сторону увеличения кода на Р -К ц единиц.

Таким образом, во всех вариантах отработка фазового сдвига фазовращателем заканчивается переходом на нужную последовательность, однако этот переход осуществляется быстрее, чем в предлагаемом варианте фазовращателя и отличается от известного в лучшую сторону. Кроме того, в предложенном варианте фазовращателя обеспечивается более удобный ввод кода числа К.

Формула изобретения

Фазовращатель, содержащий блок временной привязки, счетчик с переменным коэффициентом счета, триггер, основной элемент И и последовательно соединенные опорный генератор, генератор сдвинутых последовательностей и коммутатор, выход которого соединен с выходом фазовращателя, первым входом основного элемента И и входом блока вре-. менной привязки, второй вход которого соединен с входом сигнала синхронизации и входом счетчика с переменным коэффициентом счета, выходом подключенного к триггеру, вторым входом соединенного с выходом блока временной привязки, а выходом подключенного через основной элемент

И и реверсивный счетчик к коммутатору, отличающийся тем, что, с целью ускорения времени установки фазового сдвига, в него введены элемент задержки, два элемента НЕ, два элемента ИЛИ, три . дополнительных элемента И и две вентильные группы, первые группы входов которых объединены и подключены к входам начальной установки устройства, а выходы объединены с установочными входами счетчика с переменным коэффициентом счета, второй вход которого через последовательно соединенные элемент ИЛИ, 10

1213435

Составитель В.Шубин редактор Т. Кугрышева Техред М.Пароцай КорректорА.Зимокосов

Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 779/56

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 дополнительный элемент И и элемент задержки подключен к выходу блока временной привязки, гричем шина старшего разряда входов начальной установки подключена к установочному входу первой вентнльной группы и соединена с первыми входами остальных дополнительных элементов И через один из логических элементов

НЕ и непосредственно, а вторые входы остальных дополнительных элементов

И непосредственно и через другой элемент НЕ соединены с входом направления сдвига фаз, причем выходы остальных дополнительных элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к входу "Знак сдвига" реверсивного счетчика, а выход одного из элементов НЕ соединен с входом управ10 ления второй вентильной группы и вторым входом первого дополнительного элемента И.