Дискретный фазовращатель для генератора инфранизких частот

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 547 965

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено20.08.73 (21) 1956550/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (43) Опубликовано 25.02 77Бюллетень № 7 (45) Дата опубликования описания 12,07.77 (51) .М. Кл.е

Н 03 Н 7/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР

llo делам изооретеннй и открытий (53) УДК621.372.852..2 (088.8) В. В, Смеляков, Л. Е, Шахновский, В. И. Вармин> Н. В. Алипов, А. B. Питиримов и }p. Г, Галкин (72) Авторы изобретения

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) ДИСКРЕТНЫЙ ФАЗОВРАШАТЕЛЬ ДЛЯ ГЕНЕРАТО} А

ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при экспериментальном определении динамических характеристик систем автоматического контроля регулирования и управления, при измерении коэф- 5 фициенгов нелинейнь х искаж .-ний, в каче .тве эталона фазового сдвига и в различных измерительных приборах инфранизких частот, где требуется плавное изменение и точный отсчет фазы генерируемого сигнала. 10

Известен дискретный фазовращатель для генератора инфранизких частот, выполненнэго в виде последовательно соединенных кварцевого генератора, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и дели- 15 теля частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика и преобразователя код-аналог, содержащий четыре вентиля, один из которых включен между выходом кварцевого генератора и одним из вхо- 20 дов делителя частогь1 " постоянным коэффициентом деления, декадного делителя частоты и реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы, второй — между выходом делителя частоты с переменным коэффициентом деления и в орь.м входом де игеля частоты с постоян.ым к -",:4,!l. .!!o:-!Tом деления, третий вепгиль включен между выходом аелителя с переменным коэффициентом деления и входом реверсивного счетчика фаз-.врагогеля непосредсгенно и тре-.ьим вх>дом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления через последовательно соеди:-:е нные

;:инию =-адержки и четвертый вентиль, управляющий вход кэторогэ соединен с управ— ляющим входом второго вентиля и выходом блока управления, при этом управляющие входы первого и третьего вентиля соединены со-ответственно со вторым и третьим выходами блока управления, первый и вгорой входы которого объединены и подключены к одному из выходов переключателя, третий вход блока управления соединен с одним из управляющих входов реверсивного счетчика фазовращателя и выходом декадного делителя частоты, а четвертый вход блока управления ссединен с другим управляющим ходом реверсивного счетчика фазовращагеля, приче пятый и шестой входы блока управ ле ния соединены с о огве гстве ни о с другим выходом переключателя и выходом

547965 вентиля управления, один из входов которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а другойк четвертому выходу блока управления (1).

Однако известный фазоврашатель обеспечивает высокие надежность работы генератора, быстродействие и точность изменения начальной фазы выходного напряжения на полоо жительные углы от 0 до 360, но пои изменении начальной фазы на отрицательные углы фазовращагель оказывается недостаточно на- 1О дежным и точным.

Целью изобретения является повышение точности фазоврашателя при изменении начальцой фазы выходного напряжения генератора инфранизких частот на полсжитель- 15 ные и отрицательные углы.

Для этого в известный фазоврашатель введены элемент И и триггер знака делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, вход которого соединен с управляюшим входом реверсивного счетчика генератора инфранизких часто1 и через дополнительный элемент ИЛИ с выходом вентиля управления, при этом нулевой и единичный выходы триггера знака делителя частоты с постоянным коэффициентом деления соединены с управляющими входами делителя частоты реверсивного счетчика текушего значения начальной фазы и другим управляюшим входом реверсивного счетчика те- ЗО кушего значения начальной фазы, дополнительным входом блока управления соответственно, а также два дополнительных элемента И, один из которых включен между выходом делителя частоты с постоянным коэф- 55 фициентом деления и одним из входов дополнительного элемента ИЛИ, второй входкоторого через другой дополнительный элемент И соединен с выходом декадного делителя частоты и выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, при этом второй вход дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом декадного делителя частоты через дополнительный переключатель.

На чертеже приведена структурная электрическая схема фазоврашателя.

Дискретный фазоврашатель для генератора инфранизких частот, состоящего из квар- 5О цевого генератора 1, делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления, делителя 3 частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика 4 с элементом И 5, преобразователя 6 код-ана55 лог, содержит четыре вентиля 7-10, реверсивный счетчик 11 текущего значения начальной фазы, декадный делитель 12 частоты, реверсивный счетчик 13 фазоврашателя с элементом И 14, линию задержки (ЛЗ)

15, блск управления 16, включающий в себя триггеры 17,18 и 19, вентиль 20 управления, элементы ИЛИ 21 и 22, дополнительный элемент ИЛИ 23, триггер

24 знака делителя 3 частоты, триггеры

25 и 26 знака, элементы И 27 и 28. пе-реключатель 29, дополнительный переключатель 30 (оба — с контактами 31,32,33) и кнопку 34.

Фазовращатель работает следующим образом, В исходном состоянии вентили 7,9 и 20 закрыты, а вентили 8 и 10 открыты. Триг геры 17,18 и 19 блока управления 16 находятся в нулевом состоянии, триггеры знака 24 и 26 — в единичном состоянии, обеспечиваюшем работу делителя 3 частоты и реверсивного счетчика ) 3 в режиме суммирования. Состояние триггера знака 25 определяется режимом работы счетчика 4.

Состояние элемента И 27 — произвольное.

Показания счетчика 1 1 определяют начальную фазу выходного напряжения генератора инфранизких частот. Реверсивный счетчик 13 и делитель 12 находятся в нулевом состоянии. Переключатели 29 и 30 — в произвольном положении. Кнопка 34 разомкнута. Генератор инфранизких частот включен и формирует на выходе поеобоазователя 6 синуссидальный сигнал определенной частоты и начальной фазы.

Для изменения начальной фазы на пол — жительные углы в процессе формирования выходного синусоидального сигнала на величину ) декадные переключатели делителя 12 устанавливаются в положения, обозначенные целыми числами (шкала установки начальной фазы), и переключатели 29 и 30 устанавливаются в положения замкнутых контактов

31, 32.

После нажатия кнопки 34 пусковым импульсом через триггеры 17 и 18 открываются вентили 7 и 9 и закрываются вентили 8 и 10. Тем же импульсом вводятся соответствуюшие дополнения в декады делителя 12, и через триггер знака 26 счетчик 13 устанавливается на суммирование, С этого момента начинается время С ввода дополнительных импульсов в делители

3 и 12 и счетчик 11 на частоте К через открытый вентиль 7 и подсчет счет чиком 13 задержанных за это время основных импульсов закрытым вентилем 8 на частоте », образованной на выходе делителя 2.

Следовательно, за время Г, в делитель

3 поступают только дополнительные импульсы на частоте f а задержанные вентилем

8 основные импульсы учитываются счетчиком 13.

547965

После поступления в делитель 12 числа импульсов, соответствующего данному изменению начальной фазы, на его выходе появляется импульс, которь-.й через триггер 17 закрывает вентиль 7, открывает вентили 8 и 10 и устанавливает триггер знака 26 в нулевое состояние, переводя тем самым счетчик 13 на вычитание.

В течение времени Т, начинаюшегося по окончаниии на выход делителя 3 через 1О вентиль 8 поступают основные импульсы, а через вентили 9, 10 и ЛЗ 15 — задержанные импульсы на частэте Х, в результате чего исключается возможность наложения основных и задержанных импульсов. 15

Время T. продолжается до полного считы2 вания показаний счетчика 13, при нулевом показании которого выходным импульсом элемента И 14 через триггер 18 закрывается вентиль 9, устанавливается в единич- ® ное состояние триггер знака 26, переводя тем самым счетчик 13 в режим суммирования. Процесс ввода дополнительных и задержанных импульсов закончен. Начальная фаза изме не на на величину у

После первого изменения начальной фазы на величину y > p все триггеры 17, 18

4 и 19 блока управления 16 и триггеры (на чертеже не показаны) делителей 3 и 12 устанавливаются в исходное нулевое состояние, вентили 7, 9 и 10 закрываются, а на счетчике 11 записывается угол сдвига г = .

Е

При последуюшем изменении начальной фазы на величину все операции повторяются в той же последовательности, По окончании этого процесса схема приходит в исходное состояние, кроме счетчика 11, который фиксирует сдвиг у = 4) + у

Рассмотрим работу фазоврашателя на отрицательные углы. Исходное состояние элементов указано выше. Переключатели

29 и 30 устанавливаются в положения замкнутых контактов 31 и 33. При нажатии кнопки 34 импульс пуска устанавливает триггер 19 блока управления 16 в единичное состояние, подтверждает единичное состояние триггера знака 26, вводит дополнение в декадный делитель 1 2. Триггер 1 9 открывает вентиль 20, а триггер знака 26 устанавливает реверсивный счетчик 13 в режим суммиро50 вания. После открытия вентиля 20 импульс кварцевого генератора 1 через триггер 19 закрывает вентиль 20, через дополнительный элемент ИЛИ 23 и триггеры знака 24

55 и 25 переключает делитель 3 на вычитание, а реверсивный счетчик 4 — на противоположный режим, При переключении триггера знака 24 подается сигнал на переключение триггеров 17 и 18 в единичное состояние. При 6О этом открыва .,с;. ==-,;,",l;." 7 . =.,. аа рываются вентили 8 и О. С этэгэ vioìBíòà начинается Время g Ввода д оп элн!1 1 el& ! ных импульсов на входы делителей 3, 12 и реверсивного счетчика 11 через вентиль 7 на частоте 1о кварцевого генератора 1, Одновременно с этим осушествляется ввод импульсов на частоте f в реверсивный

1 счетчик 13 через вентиль 9 для учета основных импульсов, отключенных вентилем

8. Ввод дополнительных импульсов B делители 3, 12 и счетчик 11 осушествляется до момента появления импульса на выходе делителя 12, который через триггер 17 закрывает вентиль 7 и открывает вентили 8 и 10, через триггер знака 26 переключает реверсивный счетчик 13 на вь ч."-.ние, через переключатель 30, элемент I .

23 и триггеры знака 24 и 25 уетанавл,. ет делитель 3 на суммирование и именяет режим работы реверсивного счетчика

Этим моментом завершается время с ввода дополнительных импульсов на част=ге

Ф и начинается время, в течение которого одновременно с основными импульсами, поступаюшими на вход делителя 3 через вентиль 8 на частоте f, на другой вход делителя 3 вводятся через вентиль 9, ЛЗ 15 и вентиль 10 задержаннь|е импульсы той же частоты. Импульсы частогы через вентиль 9 продэлжают поступать на вход реверсивного сч=-тчика 13 и в течение времени

Т . Этот режим продолжается дэ момента полного считывания показаний реверсивного счетчика 13 и появления импульса на выходе элемента И 14, который через триггер

18 закрывает вентиль 9, а через триггер знака 26 переключает реверсивный счегч ;к

13 на суммирование. Таким образом, схема приходит в исходное состояние, генератор инфранизких частот продолжает формировать синусоиду с измененной начальной фазой на отрицательный угол.

Формула изобретения

Дискретный фазоврашатель для генератора инфранизких частот, выполненного в виде последэвательно соединенных кварцевого генератора, делителя частоты с пере.ленным коэффициентом деления и делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика и преобразователя код-аналог, сэдержаший четыре вентиля, один из кэторых включен между выхэдэм кварцевого генератора и одним из входов делителя частоты с постоянным .эффициентом деления, декадного дели- я частоты

547965 г реь рсивного счетчика текущего значения начальной фазы, второй - между выходом

-елителя частоты с переменным коэффициентом деления и вторым входом делителя часто-ы с постоянным коэффициентом деления, 5 третий вентиль включен между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и входом реверсивного счетчика фазоврашателя пепосредственно и третьим входом делителя частоты с постоянным коэффициен- 10 том деления через последовательно соединенные линию задержки и четвертый вентиль, управляющий вход которого соединен с управляющим входом второго вентиля и выходом блока управления, при этом управ- 15 ляющие входы первого и третьего вентиля оединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, первый и второй BxDQbl которого объединены и подключены к одному из выходов переключателя, 20 третий вход блока управления соединен с одним из управляющих входов реверсивного счетчика фазоврашателя и выходом декадного делителя частоты, а четвертый вход блока управления соединен с другим управляющим входом реверсивного счетчика фазовращателя, причем, пятый и шестой .входы блока управления соединены соответственно с другим выходом переключателя и выходом вентиля управления, один из входов которО- ЗО го подключен к выходу элемента ИЛИ, а

qpyroA — к четвертому выходу блока управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фазовращателя при изменении начальной фазы выходного напряжения генератора инфранизких частот на положительные и отрицательные углы, в него введены элемент И и триггер знака делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, вход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчика генератора инфранизких частот и через дс полнительный элемент ИЛИ с выходом вентиля управления, при этом нулевой и единичный выходы триггера знака делителячастоты с постоянным коэффициентом деления соединены с управляющими входами делителя частоты реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы и другим управляющим входом реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы, дополнительным входом блока управления соответственно, а также два дополнительных элемента И, один из которых включен между выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления и одним из входов дополнительного элемента ИЛИ, второй вход которого через другой дополнительный элемент И соединен с выходом декадного делителя частоты и выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, при этом второй вход дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом декадного делителя частоты чеоез дополнительный переключатель, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. свид. СССР ¹ 369678, М. Кл. Н 03 Н 7/18, 1970 (прототип).

547 96 5

Составитель Г. Теплова

РедактоР О. Стенина ТехРед М ЛевицкаЯ КоРРектоР A Гриценко

Заказ 1196/109 Тираж 1065 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министро СС; Р по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,