Управляемый фазовращатель

 

Изобретение относится к радиотехнике и, в частности, к устройствам регулировки фазы напряжения прямоугольной формы. Цель изобретения - повышение бвстродействия фазовращателя. Управляемый фазовращатель содержит генератор 1 напряжения прямоугольной формы, генераторы 2 и 3 пилообразного напряжения, сумматоры 4 и 5, инвертор 6, электронные ключи 7 - 9, интегратор 10, компаратор 11, триггеры 12 и 13, со счетным входом, блок 14 установки в исходное состояние, элементы И 15 и 16, блок 17 выборки-хранения и формирователь 18 импульсов выборки. Цель достигается за счет формирования корректирующего напряжения с временем установления не более трех периодов сигнала источника 1. Корректирующее напряжение через сумматор 4 и инвертор 6 воздействует на параметры генератора 3 пилообразного напряжения, обеспечивая одинаковые скорости нарастания выходного напряжения генераторов 2 и 3. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

2 Al (19) SU (и) (g))g G 01 R 25/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21 ) 446.4484/24-21 (22) 22.07.88 (46) 30.07.90. Бюл. ¹ 28 (72) И.Г. Дорух, А.П. Дорух, А.В. Маргелов и Ю.И. Сакович (53) 621.317.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 993149, кл. G 01 R 25/04, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 981901, кл. G 01 R 25/04, 1981.

t (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике, в частности к устройствам регулировки фазы напряжения прямоугольной формы. Цель изобретения повышение быстродействия фазовращателя. Управляемый фаэовращатель содержит источник 1 напряжения прямо2 угольной формы, генераторы 2 и 3 пилообразного напряжения, сумматоры 4 и 5, инвертор 6, электронные ключи

7-9, интегратор 10, компаратор 11, триггеры t 2 и 13 со счетным входом, блок 14 установки в исходное состояние, элементы И 15 и 16, блок !7 выборки-хранения и формирователь 18 импульсов выборки. Цель достигается эа счет формирования корректирующего напряжения с временем установления не более трех периодов сигнала источ" ника 1. Корректирующее напряжение через сумматор 4 и инвертор 6 воздей» ствует на параметры генератора 3 пи" лообразного напряжения, обеспечивая одинаковые скорости нарастания выходного напряжения генераторов 2 и 3.

2 ил.

1582152

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах формирования напряжения

:прямоугольной формы, фаза которого регулируется относительно опорного напряжения.

Цель изобретения — повышение быст родействия фазовращателя.

На фиг. 1 приведена структурная схема фазовращателя; на фиг. 2— временные диаграммы, поясняющие его работу.

Управляемый фазовращатель содер- 15 кит источник 1 напряжения прямоуголь1ной формы, генераторы 2 и 3 пилообраз ного напряжения, сумматоры 4 и 5, ттнвертор 6, электронные ключи 7-9,,интегратор 10, компаратор 11, тригге- 20 фы 12 и .13 со счетным входом, блок

14 установки в исходное состояние, элементы И 15 и 16, блок,17 выборкихранения и формирователь 18 импульсов выборки. Выход источника 1 соеди- 25 неи с входами генератора 2 и блока

14, первым входом сумматора 4 и

) управляющим входом ключа 7, соединенЙого своим сигнальным входом с выхо дом блока 17, а выходом — с вторым входом сумматора 4. Вход генератора

3 через инвертор 6 соединен с выходом сумматора 4, а выход -. с вторым входом сумматора 5, первый вход которого соединен с выходом генератора 2 а выход — с первым входом компаратора 11, соединенного своим вторым входом с управляющим входом 19 фазовращателя, а выходом .- со счетным входом триггера 12. Установочный

40 вход триггера 12 соединен с выходом блока 14, первый выход — с выходом

20 фазовращателя, сигнальным входом ключа 8 и первым входом элемента 15, а второй выход — с первым входом элемента 16 и счетным входом триггера 13, соединенного своим первым выходом с управляющим входом ключа 8, а вторым — с вторыми входами элементов 15 и 16. Вход интегратора tO соединен с выходом ключа 8, а выход— с сигнальным входом ключа 9, управляющий вход которого соединен с выходом элемента 15, а выход — с шиной нулевого потенциала. Сигнальный вход 5 блока 17 соединен с выходом интегратора 10, а управляющий вход " с выяо" дом формирователя 18, соединенного, своим входом с выходом элемента 16.

Управляемый фазовращатель работает следующим образом.

Симметричное прямоугольное напряжение типа иеандр от источника 1 (фиг. 2а) поступает на входы генератора 2 и блока 14, на управляющий вход ключа 7 и на первый вход сумматора 4. На выходе генератора 2 формируется однополярное пилообразное напряжение, соответствующее положительному импульсу напряжения источника 1.

С выхода сумматора 4 проинвертированное инвертором 6 напряжение источника 1 поступает, на вход генератора 3. (фиг. Зб). На его выходе формируется пилообразное напряжение, соответствующее положительному импульсу напряжения с выхода инвертора 6, Выходные напряжения генераторов 2 и 3 суммируются в сумматоре 5.

На выходе сумматора 5 формируется последовательность пилообразных импульсов (фиг. 2б), следующих с частотой, равной удвоенной частоте сигнала источника 1. Выходной сигнал сумматора 5 сравнивается в компараторе

11 с управляющим сигналом, поступающим со входа 19 (фиг. 2в), На выходе компаратора 11 формируется напряжение прямоугольной формы, положительные импульсы которого соответствуют превьппению пилообразными имттульсами уровня управляющего сигнала (фиг. 2г). Длительность импульсов на выходе компаратора 11 определяется уровнем управляющего сигнала с входа 19. С выхода компаратора 11 модулированные по длительности импульсы поступают на счетный вход триггера 12, запускаемого передними фронтами этих импульсов. На первом выходе триггера

12 и выходе 70 формируется периодическое напряжение прямоугольной формы с частотой, равной частоте сигнала источника 1 (фиг. 2д).

Поскольку триггер !12 запускается передними фронтами импульсов с выхода компаратора 11, выходное напряжение фазовращателя можно сдвигать по фазе в пределах 0-180 относительно наЬ пряжения источника .1 путем изменения управляющего напряжения на входе 19.

Для того, чтобы фаза выходного напряжения триггера 12 соответствовала фазе опорного напряжения, при включении фазовращателя сигналом от источника 1 триггер 12 устанавливается в соответствующее положение.

5 15821

Триггер 13 в совокупности с интегратором 10, ключами 8 и 9, элементами

15 и 16, формирователем 18 и блоком

17 измеряет постоянную составляющую

I прямоугольного напряжения на первом выходе триггера 12.

Если на первом выходе триггера 12 формируется симметричное пилообразное напряжение с равными амплитудамн и длительностями положительных и отрицательных импульсов, то среднее значение этого напряжения за период равно нулю и, следовательно, на выходе блока 17 напряжение равно нулю.

Возможные нестабильности работы инвертора 6 или генераторов 2 и 3, например, при увеличении напряжения на выходе инвертора 6 (фиг. 2е) приводят к изменению скорости нарас- 20 тания выходного напряжения генераторов 2 и 3. При сравнении последовательности пилообразных импульсов с разным наклоном переднего фронта с постоянным напряжением, поступающим 25 на управляющий вход 19 (фиг. 2ж), на выходе компаратора 11 (фиг. 2з) формируются импульсы напряжения с несимметричной модуляцией по длительности

Сигналы на первом (фиг. 2и) и втором (фиг. 2к) выходах триггера 12 также представляют собой модулированные по длительности импульсы.

Сигнал с первого выхода триггера

12 поступает на сигнальный вход ключа 8 и первый вход элемента 15, а

35 с второго — на первый вход элемента

15 и счетный вход триггера 13. Триггер 13 перебрасывается с каждым положительным перепадом сигнала на вто- 4р ром выходе триггера 12. На первом выходе триггера 13 (фиг. 2л) формируется последовательность прямоугольных импульсов со скважностью 2 и с периодом, равным удвоенному периоду сигнала источника 1, а на втором (фиг. 2м) — сигнал, логически иггверсный сигналу на первом выходе. Импульсы с первого выхода триггера 13 поступают на управляющий вход ключа 50

8, а с второго — на вторые входы элементов 15 и 16. Ключ 8 открывается во время действия импульсов с первого выхода триггера 13 и пропускает на вход интегратора 10 сигнал с пер- 55 вого выхода триггера 1 2, в результате на входе интегратора 10 формируется сигнал (фиг. 2н), совпадающий с сигналом с первого выхода триггера

52 6

12 во время действия импульсов с пер" вого выхода триггера 13 и равный нулю в паузах между этими импульсами.

При наличии импульсов на втором выходе триггера 13 на выходе элемента

15 и управляющем входе ключа 9 формируется сигнал "1" (Фиг. 2o) в промежутки времени, когда напряжение на первом выходе триггера 12 положительно, а на выходе элемента 16 и входе формирователя 18 (фиг. 2п) формируется сигнал "1" в промежутки времени, когда это напряжение отрицательно.

По передним фронтам импульсов с выхода элемента 16 формирователь вырабатывает короткие импульсы выборки, которые поступают на управляющий вход блока 17 (Аиг. 2р) °

Во время действия импульсов с выхода элемента 15 ключ 9 замкнут, выход интегратора t0 подключен к шине нулевого потенциала и сигнал на его выходе (Аиг. 2с) равен нулю. В паузах между импульсами с вьгхода элемента 15 ключ 9 разомкнут и на выходе интегратора формируется сигнал, пропорциональный интегралу сигнала на его входе. В промежутки времени, когда сигнал на входе интегратора 10 отрицателен, сигнал на его выходе линейно спадает, когда сигнал на входе положителен, сигнал на выходе линейно нарастает, а когда сигнал на входе равен нулю, сигнал на выходе остается постоянным (фиг. 2с). В результате за два периода сигнала источника происходит следующее. В течение одного периода сигнал на выходе интегратора 10 становится равным среднему значению сигнала на выходе 20 за период, затем в течение промежутка времени, соответствующего импульсу с выхода элемента 16, остастся поI стоянным, а затем в течение промежутка времени, соответствующего импульсу с выхода элемен".à 15 интегратор 10 обнуляется (Аиг. 2с) . Далее цикл повторяется.

Сигнал с выхода интегратора 10 поступает на сигнальный вход блока

17. За время действия импульсов выборки, поступающих с выхода формирователя 18 (фиг. 2р), сигнал, равный среднему значенно сигнала с выхода 20 за период, запоминается блоком 17 и хранится на его выходе до поступления очередного импульса выборки. При по1582152

8 отуплении очередного импульса выборки в блок 17 поступает новое уточнен-

Ное среднее за период значение сигнала на выходе 20.

Выходной сигнал блока 17 (фиг.2т), равный среднему за период значению сигнала с выхода 20, модулируется клю ом 7 (фиг. 2у) и поступает на второй вход сумматора 4, где суммирует я с учетом знака с сигналом источйика,1. Напряжение с выхода сумматоа 4 (в данном случае уменьшенное по уровню) подается на вход инвертора" б, результате выходное напряжение инвертора 6 регулируется до соответствия с выходным напряжением источника 1 ° В результате перечисленных регулировок на выходе 20 йормируется симметричное прямоугольное напряжение.

В управляемом йазовращателе вреди установления сигнала на выходе блока 17 не превышает 2-3 периода сигнала источника 1, что существен- 25 но повышает быстродействие управляЕмого йазовращателя (в прототипе

40-50 периодов сигнала источника).

Формула изобретения у) Управляемый йазовращатель, содер>кащий источник напряжения прямоуголь1 ой йормы, инвертор, компаратор, « ва генератора пилообразного напря1кения, два сумматора, первый триггер со счетным входом, первый вы ход которого является выходом фазо ращателя, первый электронный ключ и блок установки в исходное состоя- 40 ние, в котором выход источника напряжения прямоугольной йормы соединен с входами первого генератора пилообразного напряжения и блока установ.ки в исходное состояние, управляющим входом первого электронного ключа и первым входом первого сумматора, соединенного своим вторым входом с выходом дервого электронного ключа, а выходом через инвертор — с входом второго генератора пилообразного на„пряжения, выходом соединенного с вторым входом второго сумматора, соединенного своим первым входом с выходом первого генератора пилообразного напряжения, а выходом — с первым входом компаратора, второй вход которого является управляющим входом фазовращателя, а выход соединен со счетным входом первого триггера, установочный вход которого соединен с выходом .блока установки в исходное состояние, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй триггер со счетным входом, второй и третий электронные ключи, интегратор, два элемента И, блок выборкихранения и формирователь импульсов выборки, прямой выход первого триггера со счетным входом соединен с сигнальным входом второго электронного ключа и первым входом первого элемента И, а инверсный — с первым входом второго элемента И и счетным входом второго триггера, соединенного своим прямым выходом с управляющим входом второго электронного ключа, а инверсным - с вторыми входами первого и второго элементов И, вход интегратора соединен с выходом второго электронного ключа, а выход— с сигнальными входами блока выборкихранения и третьего электронного ключа, соединенного своим управляющим входом с выходом первого элемента И, а выходом. — с шиной нулевого потенциала, управляющий вход блока выборки-хранения соединен с выходом формирователя импульсов выборки, соединенного своим входом с выходом второго элемейта И, а выход — с сигнальным входом первого электронного ключа.

1582152

3 и

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 2087 Тираж 552 Подписное

ВВППЖ

ЯППИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

О

Р

С

t

1

Составитель M Катанова

Техред Л. Сердюкова Корректор М. Пожо