Фазовый детектор

 

< 656132

Союз Саветскик

Социалистических

} всвубпин (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заивлено 18.02.77(21) 245"1672/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.79.бюллетень № 1д

Дата опубликования описания 07.04.79

i (51) М. Кл.

Н ОЗВ 3/04

Гесударстааииый исиитат

СССР а делам изабратаиий и атирьиий (53) Ъ ДК 621.376..55(088,8) (72) Автор изобретения

В. В. Андрущук (71) Заявитель

Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М. И. Калинина (54) ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к области из мерительной техники и может быть использовано для измерения фазового сдвига между двумя сигналами в широком диапазоне частот.

Известен фазовый детектор, содержащий формирователь импульсов, входы которого соединены с источниками входного и опорного сигналов, и последовательно соединенные источник постоянного напряжения, первый ключ, интегратор, второй ключ, запоминающий конденсатор и буферный усилитель, выход которого подключен ко входу интегратора, при этом выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и через одновибратор — с управляющим входом второго ключа (1 .

Однако при работе фазового детектора в широком диапазоне частот он не обеспечивает максимальное быстродейст.вие.

Белью изобретения является увеличение быстродействия в широком диапазоне частот.

Для этого в фазовом детекторе, содержащем формирователь импульсов, входы которого соединены с источниками вход ного и опорного сигналов, и последовательно соединенные источник постоянного напряжения, первый ключ, интегратор, второй ключ, запоминающий конденсатор и буферный усилитель, выход которого подключен ко входу. интегратора, при этом выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и через одновибратор — с управляа-

35 щим входом второго ключа, буферный усилитель выполнен с управляемым коэффициентом передачи, и между его входом управления и источником входного сигна ла включен преобразователь частотанапряжение.

На чертеже приведена функпиональиая электрическая схема предложенного фазового детектора.

65618

Данный детектор содержит формирователь импульсов 1, входы которого соединены с источниками входного 2 и опорного, 3 сигналов, и последовательно соединенные источник 4 постоянного напряжения, первый ключ 5, интегратор 6, второй ключ 7, запоминающий конденсатор 8, буферный усилитель 9 с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого подкшочен ко входу интегра- 10 тора 6. При этом выход формирователя импульсов 1 соединен с управляющим входом первого ключа 5 и через одновибратор 10 — с управляющим входом второго ключа 7, а между входом управления усилителя 9 и источником входного сиг-, нала 2 включен преобразователь 11 частота-напряжение.

Фазовый детектор работает следующим образом. При подаче сигналов на входы формирователя 1, на его выходе появляются импульсы, длительность которых будет пропорциональна фазовому сдвигу.

Эти импульсы через ключ 5 подключают вход интегратора 6 к источнику 4 постоянного напряжения. В результате подключения источника 4 постоянного напряжения ко входу интегратора 6 на выходе последнего появится напряжение, которое

30 в конце периода работы формирователя импульсом одновибратора 10 через ключ 7 переносится на конденсатор 8 и сохраняется там до:прихода следующего импульса. Б результате заряда кон3$ денсатора 8 на выходе усилителя 9 появится напряжение, которое подается на вход интегратора 6 и изменяет характер роста напряжения интегратора таким образом, чтобы выходное напряжение

40 усилителя 9 было пропорционально фазо-. вому сд вигу <р сравниваемых сигналов.

При постоянном фазовом сдвиге на выходе фазового детектора устанавливается постоянное напряжение, т.е. в установившемся режиме напряжение на выходе фазового детектора не зависит от частоты входных сигналов, Максимальное быстродействие схемы достигается в том, случае, если — = О, КТ

R8C (1-) гпе K - коэффициент усиленияусилителя 9;

Т «период входной частоты.

2 4

В этом случае переходный . процесс будет длиться один период входного сит нала. Для выполнения этого условия в широком диапазоне частот введен преобразователь 11 частота-напряжение.

Этот преобразователь вырабатывает сигнал, изменяющий коэффициент усиления усилителя 9, т.е. о 1

А (2)

Подставив соотношение (2) в выражение (1), получим:

А яс ec (з)

Иэ (3) следует, что теперь условие получения максимального быстродействия не зависит от частоты.

Приближенный характер зависимости

К о . f не имеет существенного значения.

Данный фазовый детектор позволяет получить быстродействие, равное периоду входной частоты, в широком диапазоне частот.

Формула изобретения

Фазовый детектор, содержащий формирователь импульсов, входы которого соединены с источниками входного и опорного сигналов, и последовательно соединенные источник постоянного напряжения, первый ключ, интегратор, второй ключ, эапоминающий конденсатор и буферный усилитель, выход которого подключен ко входу интегратора, при этом выход формирователя импульсов соединен с управляющим входом первого ключа и через одновибратор — с управляющим входом второгоключа, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия в широком диапазоне частот, буферный усилитель выполнен с управляемым коэффициентом передачи, и между его входом управления и источником входного сигнала включен преобразователь частота-напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Мартяшин А. И., Шахов Э. К., Ыляндин В. М. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерений. М., Энергия", 1976, с. 267, рис, 2.

656182

Составитель В. 1Ъетков

Редактор И. Карпас Техред Н. Бабурка Корректор С. Шекмар

Заказ 1 547/46 Тираж 1059 Подпиское

uHIaHrut 1 юудартвенного комитета CCCr по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4