Быстродействующее фазосдвигающее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 593I62

Сава Сооотскик

Социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.75 (21) 2105514/18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.02.78. Бюллетень № 6 (45) Дата опубликования описания 03.04.78 (51) М. Кл G 01K 25/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений

N открытий (53) УДК 621.317.77 (088.8) (72) Автор изобретения

А. Д. Руднев (71) Заявитель

Украинский научно-исследовательский институт целлюлозяо-бумажной промышленности (54) БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕЕ ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Предлагаемое устройство предназначено для использования в устройствах фазоизмсрнтельной техники, например в быстродействующих фазовых детекторах.

Известно фазосдвигающес устройство, по технической сущности наиболее близкое к изобретению, оодержащее усилитель-огр аничитель, дифференцирующую цепь, триггер, ключи, интеграторы с времязадающей цепочкой, схему сравнения и источники опорного и эталонного напряжения (1).

В устройствах фазового детектирования необходимо фазосдвигающес устройство для генерации опорного сигнала с заданным фазовым сдвигом, сохраняемым при изменении частоты. Поэтому диапазон частот, в котором фазосд вига ющее устройство сохраняет свои параметры, является од ной из важнейшей хар актеристик.

В известном устройстве максимальный коэффици ент перекрытия по частоте

80 — 100, 1ï

1 пмнн что ограничивает диапазон рабочих частот.

К тому же известное устройство довольно сложно.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона и упрощение устройства. Это достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель, подкгпоченный к исто шику входного напряжения, дпффсренцирующую цепь и трпггср, а также ключи, первый .пз которых связан с источником эталонного напряжения, интегратор с врсмязадающей цепочкой, состоящей из резистора и конденсатора, и блок сравнения, введены источник опорного напряжения и активный фильтр

10 низких частот. Последний соединен с нспнвсртирующим входом интегратора, пнвертирующнй вход которого через резистор времязадающей цепочки связан с зсмляной шиной, а через ее конденсатор, параллельно сосдпнсн15 ный с вторым ключом,— с выходом интсгратора и с входом блока сравнения. Другой вход блока сравнения, соединенный с входом активного фильтра, подключен к источнику опорного напряжения, а выход блока сравне20 ния, служащий выходом устройства, соединен с вторым входом триггсра, подключенного выходом к управляющему входу второго ключа, при этом выход первого ключа соединен с другим входом активного фильтра.

25 Блок-схема устройства показана на чертеже.

Устройство содержит усплптель-ограничительь 1, под клю|снный к источнику 2 входного напряжения (Ун.,). Усилитель-ограничптель

30 формирует из входного напряжения прямо593162 вых: ф +: /ф 1 +

t — интервал времени;

R и С вЂ” соп)ротивление и емкость времязадающей цепочки интегратора

10.

При U, = U, —. Уф 1+ — ) срабатывает блок 13 сравнения, он сбрасывает триггер 4 в исходное состояние. Ключ 5 закрывается, а ключ 7 открывается, уменьшая напряжение интегратора от U„, до Уф.

Поскольку задержка срабатывания блока

13 /=ср/360 f зависит от UÄ ro выбором соответств)ующего значения можно доби)ться задержки, соответствующей требуемому сдвигу

rp=360 ft, где у (UD 0ф)

Uq) На выходе ключа 5 ооразуется периодическая последовательность импульсов длительности 1 и ча)стоты f. Сред нее за период напряжен ие этих импульсов U,ð — — У„ tf сравнивается с опорным напряжением U, активного фильтра 8. /ф — ф (о от 0 где К1, — коэффициент усилен)ия активного фильтра, U; эталонное напряжение.

Напряжение некомпенсации на входе активного фильтра

4=(U,— U ) = — cÐ вЂ” К при изменении частоты меняется мало. Для р а с с мог р е ни о го с луч а я f .. оно/ вн|н = 100

0 923(lо

Кф

Ф угольныс импульсы, фронты которых соответствуют моментам перехода U» ÷åðåç нуль.

Передний фронт импульса через дифференцирующую цепь 3 опрокидывает триггер 4, При этом открывается ключ 5, подключенный одним из входов к источнику 6 эталонного напряжения, и закры)вается ключ 7. Выход|ное напряжение U4, активного фильтра 8 низких частот, один из входов которого соединен с источником 9 опорного нап)ряжения (У,), неп)рерывно воздействует на неинвертирующий вход интегратора 10 с времязад|ающей цепочкой, состоящей из резистора 11 и конденсатора 12. Поэтому при опрокидывании триггера выходное напряжени е интегратора возрастает

ur i/1 до UD

0 995UD

1— Ф

Кф т. е. частотная погрешность

5 с

Кф о уже при Кф=100 составляет

100; = 0 072%

10 10OU„ или около 15 п)ротив погрешности, равной 2—

3 в известном устройстве, Использование активного фильтра низких частот, нагруженного на неинвертирующий вход интегратор а, дела ет фазосдв)игающее устройств)о, практически, частотно независимым, поскольку широкое ва рьирование частоты не меняет рабочей точки интегратора. Это дает возможность при той же заданной по= греш)ности поддержания фазового сдвига расширить частот)ный диапазон до 1000-к)ратного и выше, что не только улучшает характеристики устройства, но и расширяет область его

ПРHMLÍЕНИЯ.

Формула изобретения

Бысрродействующее фазосдвитающее устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель, подключен30 ный к источнику входного напряжения, дифференци)рующую цепь и т)риггер, а также ключи, первый из которых связан с источником эталонного нап)ряжения, интегратор с времязадающей цепочкой, состоящей из резистора

З5 и конденсатора, и блок сра внения, отлич а ю щ е е с я тем, чт)о, с целью расш и рения частотного диапазона и уп)рощения устройства, оно с)набжено источником опорного н,апряжени я и активным фильтром низких ча40 стог, соединенным с неинвертирующим входом интегратора, инвертирующий вход которого через рез)истор времязадающей цепочки связан с земляной шиной, а через ее ко нденсатор, параллельно соединенный с вторым

45 ключом,— с выходом интеграто|ра и с входом блока срав нения, к другому входу которого, соединенному с входом активного фильтра, II0ä)êëI0÷åH источник опорного напряжения, при этом выход блока сравнения, служащ)ий

50 выходом устройства, соединен с в торым входом триггера, подключенного выходом к уп)равляющем у входу второго ключа, а выход первого ключа соединен с другим входом активного ф)ильтра.

55 Источники информации, при)нятые во вниман)ие при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №402823, кл. G 01R 25/00, 1972.

593162

Составптсль А. Старостина

Техред Н. Рыбкина

Редактор Т. Юрчикова

Корректор Л, Брахнина и А. Степанова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 259/10 Изд. № 329 Тираж 1122

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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