Патент ссср 402823
402823
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соввкких
Социалистических
Республик
Зависимое от авт. свидетельства ¹
Ч. Кл. G 01г 25/00
Заявлено 27.1.1972 (№ 1739765/18-10) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 19.Х.1973. Вюллетень ¹ 42
Дата опубликования описания 12.III.1974
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
УДК 621.317.77 (088.8) Авторы изобретения
Б. Р. Иванов и В. Д. Циделко
Киевский ордена Ленина политехнический институт
Заявитель
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ФАЗОСДВИ ГАЮЩЕЕ
УСТРОЙСТВО
Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано при создании широкополосных фазометров.
Известные фазосдвигающие устройства, содержащие усилители-ограничители, триггеры и дифференцирующие цепи, не обеспечивают фазовых сдвигов в широком диапазоне частот и обладают малым быстродействием.
Для повышения точности и быстродействия, расширения частотного диапазона и получения плавно регулируемого сдвига фаз предлагаемое устройство снабжено накопительной емкостью, четырьмя ключами, основным и дополнительным интеграторами с времязадающими цепочками, содержащими сопротивление и емкость, двумя сумматорами, схемой сравнения и дополнительной дифференцирующей цепью, вход которой соединен с выходом схемы сравнения и выходом устройства, а выход подключен ко второму входу названного триггера, выход последнего присоединен к одному из входов первого ключа, нагруженного на последовательно соединенные первый сумматор, дополнительный интегратор, шунтированный вторым ключом, второй сумматор, третий ключ, шунтирова нный накопительной емкостью, и основной интегратор, шунтированный четвертым ключом, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой подключен к источнику опорного напряжения, и со вторым входом первого сумматора, при этом другие входы шунтирующих ключей подключены к выходу основной дифференцирующей цепи, а к другим входам первого ключа и второго сумматора подключен источник опорного напряжения.
На чертеже представлена блок-схема описываемого устройства, содержащего усилитель-ограничитель 1, дифференцирующие це10 пи 2 и 3, триггер 4, схему сравнения 5, ключи
6 — 9, основной интегратор 10, дополнительный интегратор 11 с времязадающей цепью, состоящей из сопротивлепия 12 и емкости 13, сумматоры 14 и 15, накопительный конденсатор 16
15 и времязадающую цепь основного интегратора, содержащую сопротивление 17 и емкость 18.
Устройство работает следующим образом.
Входное синусоидальное напряжение U c
20 помощью усилителя-ограничителя 1 и дифференцирующей цепи 2 преобразуется в импульсы, соответствующие моментам перехода через нулевое значение. Передний фронт импульса опрокидывает триггер 4, размыкает
25 ключ 6 и замыкает ключ 8. При этом происходит .подзаряд накопительного конденсатора 16 напряжением — /о /вмх1
30 где Uggyx — выходное напряжение дополнитель402823
Составитель А. Изюмов
Техред Е. Борисова
Редактор С. Хейфиц
Корректор В. Федулова
Заказ 508/15 Изд. № 2038 Т и.раж 755 Подпис.ное
ЦНИИПИ Государствен(ного комитета Совета министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, .>К-35, Раушская наб., д. 4/5
Топография, пр. Сапунова, 2 ного интегратора 11 в момент окончания периода входного напряжения U,.„
U, — опорное напряжение.
Напряжение U„„„, связано с частотой входното сигнала „и выходным напряжением сумматора 14 U< зависимостью !
U вых—
RCf„. где R — сопротивление 12 и С вЂ” емкость 13.
Это означает, что чем больше частота /„, тем меньше напряжение Uq„ т. е. тем больше разность напряжений U, заряжающая накопительный конденсатор 16.
Задний фронт импульса размыкает ключ 8, прекращая заряд конденсатора 16, и замыкает ключи 7 и 9, разряжая интегрирующие емкости 13 и 18. После окончания импульса ключи
7 и 9 размыкаются.
Основной интегратор 10 начинает интегрировать напряжение, зафиксированное на накопительном конденсаторе 16. Когда выходное напряжение основного интегратора с/„,х достигает уровня опорного напряжения, срабатывает схема сравнения 5 и триггер 4 замыкает ключ 6. Дополнительный интегратор 11 начинает интегрировать разность напряжений до прихода следующего импульса управления. 3атем процесс повторяется. Изменяя уровень опорного напряжения, можно добиться срабатывания схемы сравнения при любом положительном сдвиге фаз входного сигнала.
Поскольку уровень напряжения на накопительном конденсаторе пропорционален периоду входного сигнала, то сдвиг фаз не будет зависеть от частоты f„.,-, причем точность фазового сдвига будет определяться, в основном, чувствительностью схемы сравнения и стабильностью опорных напряжений.
Устройство позволяет отслеживать изменение частоты за период входного напряжения, т, е. является быстродействующим. Требования и линейности характеристик интеграторов невысоки, так как схема охвачена íà 100% отрицательной обратной связью.
Предмет изобретения
Быстродействующее фазосдвигающее уст10 ройство, содержащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель, дифференцирующую цепь и триггер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия, а также обеспечения плавно регулируемого фазового сдвига в широком диапазоне частот, оно снабжено накопительной емкостью, четырьмя ключами, основным и дополнительным интеграторами с времязадающими цепочками, содержащими сопротивление и емкость, двумя суматорами, схемой сравнения и дополнительной дифференцир ующей цепью, вход которой соединен с выходом схемы сравнения и выходом устройства, а выход подключен ко второму входу названного триггера, выход последнего присоединен к одному из входов первого ключа, нагруженного на последовательно соединенные первой сумматор, дополнительный интегратор, шунтированный вторым ключом, второй сумматор, третий ключ, шунти30 рованный накопи|ельной емкостью, и основной интегратор, шунтированный четвертым ключом, выход которого соединен с одним из входов схемы сравнения, другой вход которой подключен к источнику опорного напряжения, 35 и со вторым входом первого сумматора, при этом другие входы шунтируюших ключей подключены к выходу основной дифференцирующей цепи, а к другим входам первого ключа и второго сумматора подключен источник
40 опорного напряжения.
