Устройство дискретного задания фазового сдвига

 

Использование: электрические и радиотехнические измерения, аттестация фазоизмерительной аппаратуры на высоких частотах Сущность изобретения: устройство содержит 1 кварцевый генератор (1), 1 блок опорных частот (2), 1 электронный коммутатор (3), 2 выходных канала (4i, 42), 2 умножителя частоты (5i, 62), 2 фильтра (6i, 62), 1 блок переключения частот (7), п модулей (8i ..8n), 2п смесителей (9i n, 10i n), n декадных делителя частоты (11i .n), 1 делитель частоты (12), 1 генератор гармоник (13), 1 фильтр (14), 2 выходных зажима (15i, 152). 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 R 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4954333/21 (22) 27,06,91 (46) 15.07,93. Бюл, ¹ 26 (71) Научно-и роизводствен ное объединение

"Всесоюзный научно-исследовательский институт метрологии им, Д,И.Менделеева" (72) С.О.Красавина, С.А.Кравченко и В,В.Фоменков (56) Кравченко С.А. Калибраторы фазы, Л.:

Энергоатомиздат, 1981, с. 81-84.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1337818, кл. G 01 R 25/00, 1987.

Бирюков С.А. Цифровые устройства на интегральных микросхемах, M.: Радио и связь, 1984, с. 12.

Кравченко С.А, и др, Государственный специальный эталон единицы угла фазового сдвига между двумя электрическими напряжениями в диапазоне частот 1.102—

2 -10 Гц — Измерительная техника, 1989, N 8.

Изобретение относится к электрическим и радиотехническим измереним, а именно к фазовым измерениям между двумя электрическими сигналами и может быть использовано для аттестации фазоизмерительной аппаратуры на высоких частотах порядка сотен мегагерц.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона задаваемых фазовых сдвигов в высокочастотную область с сохранением точности задания фазового сдвига.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит кварцевый генератор 1, соединенный через блок 2 опорных частот с электронным коммутатором 3 и вхо.. Й2, 1827643 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОГО ЗАДАНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГА (57) Использование: электрические и радиотехнические измерения, аттестация фазоизмерительной аппаратуры на высоких частотах. Сущность изобретения: устройство содержит 1 кварцевый генератор (1), 1 блок опорных частот (2), 1 электронный коммутатор (3), 2 выходных канала (41, 42), 2 умножителя частоты (51, 52), 2 фильтра (61, 62), 1 блок переключения частот (7), и модулей (81" 8n), 2п смесителей (91...n, 101, n), и декадных делителя частоты (111„,n), 1 делитель частоты (12), 1 генератор гармоник (13), 1 фильтр (14), 2 выходных зажима (151, 15ã).

1 ил. дом первого из двух идентичных выходных каналов 41. Каждый канал 4 выполнен из последовательно включенных декадного умножителя частоты 5 и избирательного фильтра 6. Два первых входа электронного коммутатора 3 подключены к входам блока

7 переключения частот. Установка снабжена модулями 8. каждый из которых выполнен из последовательно соединенных смесителей 9, 10 частоты и декадного делителя 11 частоты. Выходы блока 7 переключения частот подключены к входам второго смесителя 101 первого модуля 8>. Выходы первых (п-1) модулей 8)...8n-1 соединены с входами вторых смесителей 102,...,п во всех последующих модулях Sz...8,. Входы первых смесителей 9 всех модулей 81...8п соедине1827643

360о

3 1F

50 ны параллельно с выходами электронного коммутатора 3, вторые входы этих смесителей 9 являются общими для всех первых смесителей 9 и соединены с блоком 2 опорных частот. К выходу последнего и-ого модуля 8П последовательно подключены делитель 12 частоты, генератор гармоник 13, фильтр 14, второй выходной канал 42. Оба канала 41,z связаны с выходными зажимами 151,z.

В качестве кварцевого генератора 1 со стабильностью частоты 10 используется стандарт частоты Ч1-69. Блок 2 опорных частот, электронный коммутатор 3, модули

81„,8о, генератор 13 гармоник, фильтр 14 и оба выходных канала 4 могут быть использованы от синтезатора частоты Ч6-31. В качестве делителя 12 частоты применяется делитель частоты с коэффициентом деления

Кд=З, собранный на быстродействующих микросхемах, например серии К500. Блок 7 переключения частот реализован на логических элементах, Устройство работает следующим образом. От кварцевого генератора 1 сигнал с опорной частотой 1о=1 МГц поступает в блок

2 опорных частот, в котором вырабатывается ряд гармонических сигналов с частотами равными 3,0, 3,1, 3,2„,3,9, 24 и 33 МГц. Сигнал частотой 33 МГц с выхода блока 2 опорных частот поступает на вход выходного канала 4>, в котором с помощью умножителя

51 частоты с коэффициентом умножения, равными 10, и избирательного фильтра 6>, настроенного на частоту 330 МГц, формируется выходной фазопостоянный сигнал с частотой 330 МГц. Сигналы с частотами 3,0 и

3,1 МГц поступают в блок 7 переключения частот, где происходит коммутация частот

3,0 МГц и 3,1 МГц на время At. Переключение частот осуществляется в момент их перехода через нуль, что исключает возможность переходных процессов, Посредством этой манипуляции задается фазовый сдвиг ро на частоте 3,0 МГц, Сигналы частотного ряда 3,0.„3,9 МГц с выхода блока

2 опорных частот поступают через электронный коммутатор 3 на входы всех и модулей 8, а сигнал 24 МГц поступает непосредственно на входы этих модулей. В первом смесителе 9> первого модуля 81 суммируются сигналы 24 МГц и 3 МГц, результирующий сигнал 27 МГц поступает на вход второго смесителя 101, где суммируются с сигналом от блока 7 переключения частоты, После второго смешения в первом модуле 8t образуется сигнал с частотой

30 МГц и фазовым сдвигом rpo, в результате деления которого по частоте и фазе в делителе 11 с коэффициентом деления, равным

10, на выходе первого модуля 8 формируется сигнал с частотой 3 МГц и фазовым сдвигом р= —, поступающий на второй

10 смеситель 10z второго модуля 8z, Все и модулей 8 выполняют идентичные функции. Их число выбирается в соответствии с требованиями предъявляемыми к точности задания фазового сдвига и дискрету фазового сдвига, но использование более восьми модулей нецелесообразно, так как влияние их на точность уже не оказывается. На выходе последнего модуля 8о образуется сигнал с частотой 3 МГц и фазой pо=, который

10" поступает на вход делителя 12 частоты, имеющего коэффициент деления 3, выполняющим деление по частоте и фазе, на выходе делителя 12 частоты имеется, таким образом, сигнал частотой 1 МГц и фазовым 0о сдвигом . Заданный фазовый сдвиг

3 10" переносится генератором 13 гармоник с частоты 1 МГц в широкий спектр высоких частот 24-39 МГц. Фильтром 14 выделяется частота 33 МГц кратная выходной частоте фазопостоянного канала 41. В выходном канале 4z выделенный фильтром 14 сигнал с помощью умножителя частоты 5z и избирательного фил ьтра 6z достигает значения частоты 330 МГц, что соответствует частоте на выходе канала 41, а фазовый сдвиг полученного сигнала составляет рных. —, Минимальный дискрет фазоро

3 10" вого сдвига составляет где Л F — разность переключения частот;

A t — время переключения частот;

n — число модулей, Погрешность устройства задания фазового сдвига может быть вычислена по формуле

360 . AF дт др—

3 10" гдед tk — временная погрешность переключения частот.

Для предлагаемого устройства Ь F=10 Гц, д с =6 нс, n=7, следовательно погрешность фазозадания соответствует д р =7 10

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемое техническое решение позволяет задавать точный фазовый сдвиг на фиксированной высокой частоте, напри1827643 мер 330 МГц, за счет уменьшения погрешности воспроизведения фазового сдвига путем многократного деления низкой частоты фазозадания и переносом заданного фазового сдвига на требуемую выходную частоту, Составитель С. Красавина

Техред М.Моргентал Корректор Г. Кос

Редактор

Заказ 2358 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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

Формула изобретения

Устройство дискретного задания фазового сдвига, содержащее кварцевый генератор, соединенный через блок опорных частот с электронным коммутатором, и два идентичных выходных канала, каждый из которых выполнен из последовательно соединенных декадных умножителей частоты и избирательных фильтров, первый выходной канал включен между фиксированным выходом блока опорных частот и первым выходным зажимом, второй выходной канал подключен к второму выходному зажиму, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона задаваемых фазовых сдвигов в высокочастотную область с сохранением точности задания фазового сдвига, оно снабжено блоком переключения частот, и модулями, каждый из которых состоит из последовательно соеди5 ненных двух смесителей частоты и декадного делителя частоты, делителем частоты, генератором гармоник и фильтром, при этом блок переключения частот подключен к двум первым входам электронного комму10 татора, своим выходом соединен с входом второго смесителя первого модуля, выходы первых и-1 модулей связаны с этими же смесителями во всех последующих модулях, входы первых смесителей всех модулей со15 единены параллельно с выходами электронного коммутатора, вторые входы этих смесителей являются общими для всех первых смесителей частоты и соединены с выходом блока опорных частот. выход

20 последнего и-го модуля подключен через последовательно соединенные делитель частоты, генератор гармоник и фильтр к входу второго выходного канала.