Аналого-цифровой фазовращатель

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания фазовращающихся устройств гармонических и квазигармонических сигналов в широком диапазоне частот. Целью изобретения является повышение точности установки фазового сдвига выходного сигнала. Аналого-цифровой (АЦ) фазовращатель содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, коммутатор 2, регистры 3 и 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, формирователь 6 импульсов, умножитель 7 частоты следования импульсов, генератор 8 импульсов, элемент И 9, блок сравнения 10 кодов, счетчик 11. Формирователь 6 вместе с умножителем 7, генератором 8, элементом И и счетчиком 11 образует синхронизатор рециркулятора с автоматической подстройкой по частоте входного сигнала. Блок сравнения 10 используется при считывании выборок сигнала из рециркулятора для выделения требуемого I-го тактового импульса. АЦ-фазовращатель позволяет регулировать фазовый сдвиг входного сигнала с шагом, определяемым коэффициентом умножителя 7 входного сигнала в диапазоне сдвигов фаз, определяемом объемом памяти рециркулятора. АЦ-фазовращатель позволяет отслеживать медленные изменения частоты входного сигнала, что устраняет необходимость пересчета задержки сигнала в значение фазового сдвига. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 11/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AB ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4403378/24-09 (22) 08.02.88 (46) 07.08.90. Бюл. Р 29 (7.1) Конструкторское бюро "01торм" при Киевском политехническом институте им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) В.А.Гудым, А.В.Иайструк, Г.Л.Фуников и M.È.Áàðàíöåâ (53) 621.372.553(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1356220, кл. Н 03 К 5/13, 1986. (54) АНАЛОГО-ЦИФРОВОИ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания фазовращающихся устройств гармонических и квазигармонических сигналов в широком диапазоне частот. Целью изобретения является повышение точности установки фазового сдвига выходного сигнала. Аналогоцифровой (АЦ) фаэовращатель содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП), коммутатор 2, регистры 3

„„SU» 1 4082, А1

2 и 4, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, формирователь 6 импульсов, умножитель 7 частоты следования импульсов, генератор 8 импульсов, элемент И 9, блок сравнения 10 кодов, счетчик 11. Формирователь 6 вместе с умножителем 7, генератором 8, элементом И и счетчиком 11 образует синхронизатор рециркулятора с автоматической подстройкой по частоте -входного сигнала. Блок сравнения 10 используется при считывании выборок сигнала из рециркулятора для выделения требуемого i-ro тактового импульса. АЦ фазовращатель позволяет регулировать фазовый сдвиг входного сигнала с шагом, определяемым коэффициентом умножителя.7 входного сигнала в диапазоне сдвигов фаэ, определяемом объемом памяти рециркулятора. АЦ фазовращатель позволяет отслеживать медленные изменения частоты входного сигнала, что устраняет необходимость пересчета задержки сигнала в значение фазового сдвига. 1 ил.

1584082

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использ >вано для создания фазовращающих устройств гармонических и квазигармо5 нйческих сигналов в широком диапазон4в частот.

Целью изобретения является повыпивние точности установки фазового сдвига выходного сигнала.

На чертеже приведена структурная с ема аналого-цифрового фазовращателя. !

Аналого-цифровой фазовращатель содержит аналого-цифровой преобразова- 15

1 тель 1, коммутатор 2, первьп 3 и вторрй 4 регистры, цифроаналоговые преобразователь 5, формирователь 6 импульсов, умножитель 7 частоты следования импульсов, генератор 8 импуль- 2р сЬв, элемент И 9, блок 10 сравнения кюдов, счетчик 11.

Аналого-цифровой фазовращатель работает следующим образом.

Входной аналоговый сигнал поступа- 25 ет на первый вход аналого-цифрового преобразователя 1 и на вход формиро. вателя 6 импульсов. Последний вместе с умножителем 7 частоты следования импульсов, генератором 8 импульсов, элементом И 9 и счетчиком 11 образуют синхронизатор рециркулятора с автоматической подстройкой по частоте входного сигнала. Формирователь 6 импульсов преобразует входной сигнал в последовательность прямоугольных в1мпульсов, которые поступают на умножитель 7 частоты следования импульсов, Ймеющий коэффициент умножения К. Выходной сигнал умножителя 7 частоты 4р следования импульсов — импульсы дискретизации представляет собой послеДовательность импульсов длительностью

Т с периодом Т =Т /К, где Т вЂ” период тактовой частоты генератора 8 импульсов, Тс — период входного сигнала, причем T )> ИТ, где N — объем памяти йервого регистра 3 рециркулятора, i"остоящего из коммутатора 2 и первого регистра 3. 50

Последовательность импульсов дискретизации используется для взятия

Выборок входного сигнала и записи их в рециркулятор,. а также поступает на установочный вход счетчика 11. При

Этом на выходе старшего разряда счетчика 11 устанавливается нулевой потенциал, элемент И 9 отпирается, на вход синхронизации первого регистра 3 начинают поступать тактирующие импульсы с выхода генератора 8 импульсов. Выборка входного сигнала с выхода аналого-цифрового преобразователя 1 через коммутатор 2, открытый по управляющему входу импульсом дискретизации, записывается в первый регистр 3, где начинается процесс циркуляции. Объем памяти рециркулятора (N слов) связан с коэффициентом пересчета счетчика 11, который равен (N-1)=2ь, а в кольцо циркуляции выборок входного сигнала включается дополнительный регистр, Разрядность счетчика 11 равна m+1 вследствие того, что старший разряд счетчика 11 используется для управления элементом И 9.

Счетчик 11 считает тактовые импульсы и с приходом (N-1)-ro импульса на выходе старшего разряда изменяется уровень сигнала, элемент И 9 закрывается и процесс циркуляции прекращается до прихода следующего импульса дискретизации, после чего записывается вторая выборка входного сигнала и процесс циркуляции повторяется.

Вследствие отличия значения объема памяти рециркулятора (N) и.коэффициента пересчета счетчика 11 (N-1) периоды дискретизации и циркуляции выборок входного сигнала отличаются на один такт, т.е. за каждую циркуляцию записанная выборка входного сигнала смещается относительно импульса дискретизации на один такт. Следовательно, считывая информацию во второй регистр 4 i-м импульсом, следующим после импульса дискретизации, можно получить сигнал с временной задержкой =х(Т +Тп), а фаза задержанного сигнала соответственно равна (g =360 i

s ix (Т +Т )/Т . Блок 10 сравнения кодов используется при считывании выборок сигнала из рециркулятора для выделе" ния требуемого i-го тактового импульса. Разрядность счетчика 11 на единицу превьпнает разрядность блока 10 сравнения кодов.

С выхода второго регистра задержанный входной сигнал в цифровой форме поступает на вход цифроаналогового преобразователя 5, где преобразуется в аналоговый сигнал с фазовым сдвигом, величина которого задается кодом, поступающим на управляющие входы разрядов блока 10 сравнения кодов. При этом шаг перестройки фазы выходного

Составитель Ю.Медведев

Редактор М.Бланар Техред Л.Сердюкова Корректор И.Муска

Заказ 2263 Тираж 657 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

5 158 сигнала у =360о(Т +Т )/Тс. Поскольку о

Т =К-Т, то, задавая значение g, можно определить значение К, при котором погрешность установки фазы выходО ного сигнала минимальна: К= g /360—

-T()/Tc Вследствие того, что Т (СХ, погрешность устройства не превышает

О, 1 — 0,3 с при максимальных значениях фазового сдвига выходного сигнала (=360 (И-1) (Т +То ) /Т = Ц,(И-1) о при шаге перестройки =360 /К.

Таким образом, предлагаемый аналого-цифровой фаэовращатель позволяет регулировать фазовый сдвиг входного сигнала с шагом, определяемым коэффициентом умножения умножителя частоты входного сигнала в диапазоне сдвигов фаз, определяемым объемом памяти рециркулятора. Кроме того, предлагаемый фазовращатель работает в автоматическом режиме во всем диапазоне частот входных сигналов и позволяет отслеживать медленные изменения частоты входного сигнала, что устраняет необходимость пересчета задержки сигнала в значение фазового сдвига.

Формула изобретения

Аналого-цифровой Aasовращатель, содержащий последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь, коммутатор и первый регистр, выходы разрядов которого соединены с. соответствуняцими разрядами вторых входов коммутатора, управляющий вход которого

4082 6 . соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразователя, первый вход которого является входом аналого-циф5 рового фазовращателя, последовательно соединенные второй регистр и цифроаналоговый преобразователь, выход которого является выходом аналого-цифрового фазовращателя, генератор импульсов, счетчик и элемент И, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности установки фазового сдвига, в него введены последовательно соединенные между первым и вторым входами аналого-цифрового преобразователя формирователь импульсов и умножитель частоты следования импульсов, блок сравнения кодов, выход которого соединен с входом синхронизации вто2О рого регистра, управляющий вход коммутатора соединен с установочным входом счетчика, счетный вход которого подключен к входу синхронизации первого регистра и выходу элемента И, 2S первый вход которого соединен с выходом старшено разряда счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами соответствующих разрядов блока сравнения кодов, управляющие входы

30 разрядов которого являются управляющим входом аналого-цифрового фазовращателя, выход генератора импульсов соединен с вторым входом умножителя частоты следования импульсов и вторым входом элемента И, а выходы разрядов коммутатора соединены с входами соответствующих разрядов второго регистра.