Способ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДБТИДЬСТВУ (1 1) 481855

Союз Советских

Совр алистическмх

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.12.73(21) 1976113/18-10 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.75Бюллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 19.11.75 (51) М. Кл.

С- 01 т 25/00

Гаеударстееннв|й намнтет

Сонета Мнннетрев СССР не делам нвейретеннй н аткрмтнй (>3 УДК

621. 31 7. 773 (088. 8) {72) Авторы изобретения

И. Л, Андреев и С. И. Пятин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ.

С КАЛИБРОВАННЫМ ФАЗОВЫМ СДВИГОМ

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для калибровки фазоизмерительной аппаратуры.

Получение калиброванных фазовых сдвигов в широком диапазоне частот является 5 актуальной задачей измерительной техники, поскольку разработка и внедрение в промышленность фазометрической аппаратуры повышенной точности в широком частотном диапазоне требует создания поверочной 10 аппаратуры для указанных приборов, в част- ности создания образцовых мер фазового сдвига или калибраторов фазы, работающих в диапазоне частот от единиц герц до сотен мегагерц. Напряжения с калиброванным 15 фазовым сдвигом необходимы также нри проведении ряда научных исследований, связанных с определением фазовых характеристик элементов,и узлов электронной аппаратуры. 20

Известен также способ формирования напряжений с заданным фазовым сдвигом, по которому исходные напряжения, сдвинуо тые, например, на 180, складывают с одним и тем же вспомогательным напряжением,, Ж полученным из одного из исходных, пово1 ротом этого напряжения ыа угол, меньший

3 угла сдвига фаз между исходными напряжениями.

К недостаткам этого способа формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом относится ограниченный диапазон частот, поскольку при векторном суммиро» ванин напряжений необходимо с высокой точностью поддерживать потоянство амплитуд слагаемых сигналов во избежание фа» зовой погрешности при изменении частоты, что представляет собой весьма сложную задачу. Невозможность получения плавного диапазона фазовых сдвигов, что особенно, важно при проверке фазоизмерительной ап-, паратуры, также является недостатком прототипа. Кроме того, на практике часто необходимо иметь напряжения специальной формы.,с калиброванным фазовым сдвигом (например, прямоугольная форма напряжений, треугольная и т.п,), а;тзвестные способы для этого совершенно .непритодны.

Цель изобретения - расширение частот ного диапазона, получение любого значе 81 855 ния фазового сдвига и исключение влияния форм ь! и с ходи Ого и апря же ния, Сущность предлагаемого спосооа заключается в том, что частоту Вс!(омо! ательного напряжения выбирают много большей частоты исходного напряжения и модулируют НО амплитуде вспомогательное напря ж(-ни(. исхОдныхl» pстанавливают фазу промодулирова !ного ((@(!ps!)Ke(fff5I из расчета требуемог0 калиброванг!Ого фазового сдви- lp га между выходными напряжениями и детектируют получе)(ный сигнал, а зн,1чение калиброванного фазового сдвига определяют с точ((остью до Г но фазовому сдвигу фазоB p !ш(!т(! ля д(JIB If и ом f 1! а О ГнОI!1()l! и(- I ас Гот !)

Вс н 01.101 ат() л(и 1 ого Il и схОдн ОГО нан!)яж(. и и Й.

flB !ерт(.же изображ()на блок-схема устройства, реализую(него предлагаемый с((o» соб.

Ус Г1)ойс ГВО сод(f))K() (мОДУлитоР 1 р !1лав Я() ный негрядуировгнщый круговой фазовра— щятель 2, счетчик ) числа оборотов фазовращателя,, демодулятор 4.

Для фор !Нро(5ен(н(1 н((нряжения (. к;!либ$)0Bа!(Иым ф(!Вовым (. дви()M Огноси Г(.левино 5 исх()дно(-;) напряжения последним моду)!и()у(от

1!s) амннитуде Всномо! Нтеlll ное напряжение, фа ):)е)ый! 01!Bи(сфо ) . 15!()ОВ(! Ин()1 0 амГ1ли!уцно —, модулиf)!)(5 !(III:è 0 колоб(!!Ièff реl ух!!!1)уется с ,1 !10 10)1111К) 1111(!В(101 о ()я:1011:Sмери Г()ЛЯ, I(f)ИЧ(М 30 фа.)оный сдни(, (я(осимый этим фязовра(1!ате! 01 (онред())!51 l,c51 (1 0 (но(-Г(,!О д() 7! напри. ме р с НОм Он(ью ф(!зОВОГО д("Гекторг! и с (ет:(ик» импульсов, Вырябатывающихся

B мом(-"-" переходя В(!ходи -"О напр"жения 35 фазОВО! 0 Ef() I (.KT()j)(s 1(s )()з нУль, IIJIls, про(:тейщем случае, счетчика оборотов кругОВО1 9 фазОВ()я!Иателя З

Т(к Kяк Входное !(апряж()ние фязовря1IlBTE)ë«5(В!15!(."Гся ампли ГУд 10-мОдУЛ)(РОВЯИ- 4О н ым ) фя ВОВ ы и набе г несу(ней и огибающей г(осл((1)азОБращят(- J15l Онределяе Гся c00TI(.хч(е(П! 51 М И

С- f -0(-(er Е ноС

Г

1 5 -jdo(u3 " г — задеplKKQ ()язовра(няюнеего устр Ойств а, Откуда ЬО O g

) (ОЕАР() НЕС т,е, фазовь(й сдвиг огибающей выходного 50 напряжения фазовращателя относительно огибающей его входного напряжения равен фазовому сдвигу, Вносимому фязовра(цателем, де((э)!(ьэму на Отнон(ение частот несущеи и

Огибаю(И()!1, т.е. ня 0T«0(lleBve частот вспо- SS

".!Огательного и исходного напряжений.

Выходное напряжение плавного фазовращятепя детектируе Гся, и напряжение на

Выходе детеKTOJ)Q точно сОВнадает по фор..! ° с исходным няпг)яжением и сдвинуто по 60 фазе относительно него на величину фазового сдвига плавного.фазовращателя, деленную на отношение частот вспомогательного и исходного напряжений.

При 0cyv(()CTI)JIel(5151 да((ного способа частота вспомогательного напряжения точно известна и стабилизирована. Ее значение выбирается в зависимости, от имеющегося плавного фазовращателя, а частота исходного напряжения измеряется цифр;)Вым частотомером. Фазовый сдвиг, вносимый плавным фазоврашателем, может быть измерен с помощью фазового детектора с цифровым счетчиком импульсов или с помощью счетI чика числа оборотов (!!ри использовании круг овых фазовран(ателей, например типа

БИФ). Результат этого измерения f),!Вен ( д), где ге, — показания счетчика. Если выбрать Отношение частот вспомогательного и исходного напряжения К, например

1000, то погрешность установки калиброванного фазово! о сдвига равна ./i fBO o д» pygmy «О Я Agff fl» f

Используя более высокие частоты вспомогательно(0 напряжения при данном исходном напряжении, можно достигнуть сколь угол но малой погрешности формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом.

Из последовательности проводимых операций но предлагаемому способу следует, что он инвариантен к форме исходного сигнала.

Достоинствами иреднагаемого способа формирования нанряженllи с калиброванным фязовым сдвигом являются: принципиально неограниченный диапазон частот; высокая точность формирования; цифровая индикация ; возможность использования данного способа для формирования напряжений любой формы (прямоугольной, треугольной, импульсной и т.п.) с калиброванным фазовым сдвигом.

Предмет изобретения

Способ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом с использованием некалиброванного фазовращателя и вспомогательного напряжения, о т л ич а ю (Ii и и с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, получения любого значения фазового сдвига и исключения влияния формы исходного напряжения, частоту вспомогательного напряжения выбирают многб большей частоты исходного напряжения и модулируют по амплитуде вспомогятель-.

48,855

Составитель В.Шумайлов

Редактор 1 .Иванова Техред H.XaHeesa - Корректор Т.фисенко

Заказ $ g,. Ц Изд. М ЯЯ Тираж 9О2 Подписное

Ш-1ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Преднриятие «Патент», Мос. .ва, Г-59, Бережковская наб., 24 (ное напряжение исходным, устанавливают фазу промодулированного напряжения из расчета требуемого калиброванного фазового сдвига между выходными напряжениями и детектируют полученный сигнал, а значение калиброванного фазового сдвига определяют по фазовому сдвигу фазоврашателя, измеренному с точностью до Т, деленному на отношение частот

5 вспомогательного и исходного напряжений.