Дискретное фазозадающее устройство

 

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Может быть использовано для формирования двух напряжений с дискретно-изменяемым фазовым сдвигом в калибраторах фазы и компенсационных фазометрах, является дополнительным к авт.св. № 1010573. /77/}f/8se/ / 6/i е/ /77е/ & Целью изобретения является повышение точности установки разности фаз. Устройство содержит формирователь 1 запускающих импульсов, парафазный элемент 2, первый канал триггерньрс делителей частоты, состояпщй из 1)-триг геров 3.1-З.п, второй канал триггерных делителей частоты, состоящий из D-триггеров 4.1-4.П, переключатели 5.1-5.(п+1), фильтры 9 и 10. Для достижения цели введены дополнительный D-триггер 6, регулятор 7 уровня , сумматор 8. Регулятор 7 уровня представляет собой управляемый кодом четырехполюсник с измененньм ко.эффициентом передачи. В устройстве фазовый сдвиг 90 создается с помоW щью дополнительного триггера 6.Этим с обусловлено отсутствие зависимости от частоты величины фазового сдвига и амплитуды сигналов. 1 ил. vac

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ 1АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 01 R 25/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Мс

ОПИСАНИК ИЗОВГЯт Ния i" H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ / (54) ДИСКРЕТНОЕ ФАЗОЗАДАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Мажет быть использовано для формирования двух напряжений с дискретно-изменяемым фазовым сдвигом в калибраторах фазы и компенсационных фазаметрах является дополнительным к авт.св. р 1010573, (61) 101 05? 3 (21) 3928835/24-21 (22) 16.07.85 (46) 07.12.86. Бкл. Ф 45 (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) Д.Н.Ким и С.Н.Попов (53) 621.317.772.072(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1010573, кл, G 01 R 25/04, 198 1.

„„ЯО„, 1275323 А 2

Целью изобретения является повышение точности установки разности фаз. Устройства содержит формирователь 1 запускающих импульсов, парафаэный элемент 2, первый канал триггерных делителей частоты, состоящий из D-триггеров 3.1-3.п, второй канал триггерных делителей частоты, состоящий иэ

D-триггеров 4.1-4.п, переключатели

5.1-5.(п+1), фильтры 9 и 10. Дх.я достижения цели введены дополнительный D-триггер 6, регулятор 7 уровня, сумматор 8 ° Регулятор 7 уровня представляет собой управляемый кодам четырехпалюсник с иэмененньм ко» зффициентом передачи. В устройстве фазовый сдвиг 90 создается с помощью дополнительного триггера 6.Этим обусловлено отсутствие зависимости от частоты величины фазового сдвига и амплитуды сигналов. 1 ил.

1275323

Изобретение. относится к фазоизмерительной технике, может быть ис" пользовапа для формирования двух напряжений с дискретно-изменяемым с)азовым сдвигом в калибраторах фазь; и компенс.ационных фазаметрах и являет- ся усовершенствованием изобретения по авт,св. У 1010573.

Целью изобретения является повышение точности установки разности фаз.

На чертеже представлена структурная схема дискретного фазозадающего устройства.

Устройство содержит формирователь

1 запускающих импульсов, па))а(оазный элемент 2, перв; гй канал трнггерных

Де )il. (ef)e) l -)а(татl l, cÎcTor11Ций !13 D три)" )" QpOB 3 1 3, и. I)TODO!I 1(анал тр и Гар ых делителей частаr»), састо>пиий из D-.тригчгеров 4.1-4„п., перекл)очатели 5. 1-5. (11+1), допалнительEIb)II D-триггер 6, рег улятор 7 уровня, су)В)атар 8 и ()))гльтры 9 и 10. Выход фар.птравателя 1 соединен с )зхадам парафазнаго элемента 2, прямок и инве1)с пый Выходы (гаторого чер =.з пере5 1 входсм первого D òðèããåðà 4,.1 )зтороГО ка.ка)1а, гакт01)ые 13хады пася(здО

Ва r e: b)io coer),Erne)Ei-lbl)c D-Tp)ir r epor)c

4, 2-4 *и D )" OpoÃO канала сас, iIIEI(íû через г(ереключатели 5, 2-5,п. с прямым н инверсным выходами предьдущих D 1 1)).1Г1 01)ОВ х а. выхОД D TpHI Гepe "I.,и 1ePез пеРекл!обрат(зл)х 5. (и+1 ) — с 13хОДОм фкльтрг1 1 0 е ):dlcvo))b)J1 Вход D т1)иг гepÿ 3, 1 nepl)ol.o )(а))а)1а с.-един н с прям»гм Выходом парафазнаго эл:емента 2, а такl авые (3)годы D-триггеров

3. 2-3 ° -.l — cпрямыми В:ы)годами предыдущих D-триггеров. Инверсные выходы D "Tðèããeðàâ 3,1-3,II первого канала соеДинены со (1) анька D входами и

D-входами соатветст)зующих 1)--триггерОВ 4. 1-4,п В3 0 )огo канала, ВхОДы

D-триггеров 3.rl и 4.п и допалнительнога D-триггера 6 объединены между собой и соединены с инверсным

Ф выходом последкега D-триггера 3,п первого канала. Прямой вьгхад дополнительного D-триггера б саедикен с входом регулятора 7 уровня, )зыход которого coåäèïåí с одним входом сумматора 8,второй вход которого соединен с прямым Вьг одом паследнега D-триггера З,п первого канала, Выход — с ВХОДОМ фильт))а 9. Фармираватель 1 запускающих импульсов может быть построен по схеме обычного мультивибратора с кварцевой стабилизацией частоты на обычных логи5 ческих элементах.

Б качестве парафазнаго элемента

2 можно использовать усилитель-ограничитель на дифференциальном каскаде либо логический элемент И (ИЛИ}х имеющий прямой и инверсный выходы.

От точности установки сдвига 180 зависит погрешность включения самого малого дискрета фазы. При установке сдвига 180 на выходе парафазного элемента 2 с погрешностью 1 и коэффициенте, деления частоты 2 погрешность не превь)шает 0,01,.

Два канала T риг) ерных делителей частоты могут быть выполнены на любых D-триггерах; работающих в счетном режиме и обладающих необходимым быстродействием, которое определяется частотой следования формирова.теля запуска)оших импульсов.

Регулятор 7 уровня представляет собой управляемый кодом (например, двоичным) четь)рехполюсник с изменяе30

15 мым коэффициентом råðeöà÷ê„ В качестве регулятора уровня можно использоВать Обычный цифроа.налоговый преобразавательх например K572IIA1. Сумматор

8 прецставляет собой устройства, позволяющее суммировать величинь(дву напряжений, и может быть построен на обь)чных резисторах, а также на операппонных усилителях, Фильтры 9 и 10, представляющие собой фильтры нижних часгат„ могут быть любого типа с достаточно большой кр) тизнай среза.

Устройство работает следу)ощим образам, Формирователь 1 запускающих импульсов Вырабатывает ласледавательность прямоугольных импульсных сигналов типа меандр. Зти сигналы поступают на парафаз ый элемент 2 на выходе которого формируются дне противофазные прямоугольные последовательности им пульсов са сlci)R)KHQ(:Tüþ два, Сигнал с прямого вьг;ада парафазного элемента. 2 поступает Hd тBEcTQ)3b)II вход перного 0-триггера 3. ; первого; канала и через переключатель 5.1 на тактовый

1)ход первого D-триггера 4.1 второго канала. Сигнал с инверсного выхода парафазкога элемента 2 подается на втарои вход переключателя 5,1. Инверсные Выходы 0-триггеров 3.",-З.г(пер1275323

„ =Ч -, 4 1, — разность фаз между пер1- tl ными гармониками с ныгде ного канала соединены с входами D, что обеспечивает работу D-триггеров в режиме деления частоты, На D-входы

D-триггеров 4,1-4.п.второго канала поступают сигналы с инверсных выходов D-триггеров 3.1-3.п первого канала, благодаря чему осуществляется синхронизация работы каналов. В исходном положении переключатели 5. 15.(п+1)- установлены в положении

"0". D-триггеры первого и второго каналов работают синхронна и разность фаз между каналами равна нулю. Если переключатель 5 ° (n+1) переведем в положение I то между первыми .- f5 гармониками выходных напряжениИ уста- о новится сдвиг 180 . При переводе переключателя 5.п в положение Х запускающие импульсы на вход последнего

D-триггера второго канала приходят 20 со сдвигом на полпериода выходного напряжения относительно запускающих импульсов первого канала и, в .связи с тем, что частота сигнала делится триггером на 2, между первыми гармо- 25 никами выходных сигналов каналов устанавливается фазовый сдвиг 90 . Если переключатель 5.1 переведен в положение I то на выходе установится сдвиг 180/20, где N -коэффициент 30 деления частоты. На D-входы последних D-триггеров первого и второго каналов и дополнительного D-триггера поступает сигнал с инверсного вы- . хода последнего D-триггера первого . З5 канала, чем осуществляется их совместная синхронизация, но.поскольку на тактовый вход дополнительного

D-триггера поступает сигнал с инверсного выхода предпоследнего D-триг- 40 гера первого канала, то разность фаз между первыми гармониками с выхода дополнительного и последнего D-триго гера первого канала составляет 90

Регулятор 7 осуществляет изменение уровня напряжения с выхода дополнительного триггера, зто напряжение поступает на первый вход сумматора

8, на второй вход которого поступа-. ет напряжение с выхода последнего

D-триггера первого канала. Разность фаз Ч„ на выходе устройства (фильтров 9 и 10) равна ходов первого и второ" го каналов триггерных делителей частоты;

ЬЧ =arctg †- дополнительно вводимое

U приращение фазового сндига выходного напряжения устройства;

U., и U — амплитуды суммируемых напряжений.

В дискретном фаэозадающем устройстве обеспечивается высокая надежность работы и значительно уменьшен минимальный дискрет установки разности фаз, который не зависит от соотношения чйстоты формирователя запускающих импульсов и выходной частоты.

Существенное уменьшение минимального дискрета установки разности фаз (почти на порядок) достигается за счет сложения двух напряжений, сдвинутых по фазе друг относительно друга на

90, одно иэ которых неизменно по величине, а второе изменяется. Результатом сложения таких напряжений является суммарный вектор, фаза которого связана с величиной изменяющегося напряжения соотношением

Ц

g = arct = arctgK,,где К, — ко"2 зффициент передачи регулятора уровня.

Следовательно,при малыхдискретах изменения U ÷òîäîñòèãàåòñÿ увеличением разрядности кода управления регулятора 7 уровня, получаем и малые дискреты,фазы. В устройстве фазовый сдвиг 90 создается с помощью дополнительного триггера 6, чем обусловлено отсутствие зависимости от частоты величины фазового сдвига и амплитуды сигналов. Следовательно, предлагаемое устройство обладает более широкими функцнональными возможностями.

Формула и э о б р е т ения

Дискретное фазоэадающее устройство по авт. св. № 1010573, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности установки разности фаз в него введены дополнительный D-триггер, регулятор уровня и сумматор,при этом выход последнего D-триггера первого канала соединен с первым фильтром через сумматор, второй вход которого соединен с выходом регулятора уроння, управляющий вход которого соединен с входной клеммой управлеИ ние,а сигнальный — с выходом дополСоставитель М.Катанова

Техред А.Кравчук Корректор Е.Сирохман

Редактор И.Шулла:

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6555/35

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4, 1

3 1275323 нительного D-триггера, С-вход кото- канала, 4 рого соединен с инверсным выходом входами предпоследнего D-триггера первого второго б а D-вход соединен с Dпоследних D-триггеров и каналов.