Преобразователь фаза-код с автоматической коррекцией погрешности

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И и аи661400

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.01.74 (21) 1988282/18-21 с присоединением заявки М- (23) Приоритет— (51) М Кл.

G01 R25/04

Государственный кюатет сссР оо делам изооретеиий и открытий

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК621.317..77 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Юрченко, А. Д. Ниженский, Ю. А. Скрипник и В. С. Барланицкий

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФАЗА-КОД С АВТОМАТИЧЕСКОЙ

КОРРЕКЦИЕИ ПОГРЕШНОСТИ

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано при построении высокоточных и быстродействуюгцих преобразователей.

Известны преобразователи фаза-код с автоматической коррекцией погрешности, в которых коррекция результата преобразования осуществляется за счет периодического «запараллелирования» каналов. Точность преобразования в таких устройствах достигается за счет того, что переменная составляющая напряжения частоты коммутации на выходе не зависит от фазовой неидентичности каналов. Однако коммутация на входе напряжений, фазовый сдвиг между которыми подлежит измерению, существенно снижает быстродействие преобразователя, поскольку результат получается путем синхронного детектирования выходного напряжения частоты коммутации, а последняя должна быть выбрана на несколько порядков ниже, чем частота входных сигналов (для уменьшения влияния скачков фазы при 20 коммутации) (1) .

Недостатком таких преобразователей является большая амплитудно-фазовая погрешность.

Известны также преобразователи фазакод с автоматической коррекцией погрешности, содержащие формирователи прямоугольных колебаний и два триггера, которые запускаются противоположными фронтами прямоугольных колебаний, полученных из напряжений, фазовый сдвиг между которыми измеряется (2).

Их недостатком является высокая погрешность, обусловленная фазовой неидентичностью.

Известны также преобразователи фазакод, содержащие последовательно включенные управляемый фазовращатель и формирователь, выход которого соединен с одним из входов первого триггера, соединенного вторым входом с выходом второго формирователя, квантующий преобразователь, подключенный к выходу триггера, второй триггер, один вход которого через первый переключатель соединен с выходами первого и второго формирователей, последовательно соединенные со входами устройства второй переключатель и вспомогательный формирователь, коммутационный генератор, соединенный с управляющими входами переклюОдновременно напряжения U< и Up c помощью автоматического переключателя 14, инвертор 7 поступает на входы триггеров детектора I, управляемого от генератора

12. Поскольку среднее значение суммарного напряжения на входе детектора 1! в оба такта коммутации одинаково (— — -), то огиU I- < у, бающая частоты коммутации отсутствует н напряжение на выходе этого детектор«равно нулю (управляюгцес воздействие для управляемого фазоврагцателя 1 отсутствует) .

При изменении положения нулевой линии формирователя 6, например, в сторону увсличения асимметрии (пунктирная линия на фиг. 2, а, б перемещается дальше от оси абсцисс} смещаются фронты импульсов IIHпряжения на выходе формирователя 6 и соответственно инвертора 7 (на фиг. 2, д Iloказано стрелками). При этом смещение происходит в одинаковой степени в разные стосов на выходе триггера 8 увеличивается,на выходе триггера 9 уменьшается, а суммарная длительность их остается неизменной.

Таким ооразом, вспомогательный канал коррекции оказывается нечувствительным к смещению нулевой линии формирователя 6.

Преобразователь содержит управляемый фазовра<цатель 1, формирователи 2, 3 пря- 4s моугольных колебаний в основных каналах, триггер 4, квантующий преобразователь 5, вспомогательный формирователь 6 прямоугольных колебаний, инвертор 7, триггеры

8, 9, сумматор 10, синхронный детектор 11, коммутационный генератор 12, и переключатели 13, 14.

Устройство работает следующим образом.

Сра вниваемые по фазе напряжения U< и Uz (фиг. 2, а, б) без ущерба общности показанные синфазными, одно непосредственно, а второе через управляемый фазоврашатель I воздействуют на входы формироваЕсли же возникает несоответствие фаз входного и выходного напряжений какоголибо из основных каналов Ь U, приводящее к погрешности (фиг. 2, г пунктирная линия), это вызывает смешение фронтов импульсов на выходах триггеров 8 и 9 в одну сторону (фиг. 2, ж, з) и изменение среднего значения напряжения на входе детектора

11 в данном такте. В результате появления огибающей частоты коммутации выходное напряжение детектора становится отличным от нуля и воздействует на фазовращатель 1 в сторону уменьшения Ь U т. е. осуществля3

4 чателей и первым входом синхронного де- телей 2 и 3, производящих усиление и огратектора, выходом соединенного с управляе- ничение входных напряжений. Перепады намым фазовращателем (3). пряжений с выходов формирователей 2 и 3

Их недостатком является большая ам- (фиг. 2, в, г) запускают триггер 4, и импульплитудно-фазовая погрешность. сы с выхода последнего кодируются с поЦель изобретения — уменьшение погреш- 5 мощью преобразователя 5. ностей, обусловленных неидентичностью основных каналов, и уменьшение амплитуднофазовой погрешности преобразователя из-за уходов нулевой линии вспомогательного фор- управляемого от генератора 12, попеременмирователя канала коррекции. но подаются во вспомогательный канал со7

Эта цель достигаетсЯ тем, что пРеооРа- 1О держащий формирователь 6 При наличии зователь фаза-код с автоматической коррек- ухода нулевой линии формирователя 6 (поцией погрешности, содержаший в одном из казана пунктирной линией) скважность пряканалов последовательно включенные уп- моугольного напряжения последнего отлпчравляемый фазовращатель и формирователь на от линии формирователя 2 (фиг. 2, д) выход которого соединен с одним из входов 15 и зависит от амплитуд входных напряжений. первого триггера, соединенного вторым вхо- Это напряжение непосредствен<ю и через дом с выходом второго формирователя, выход этого тРиггеРа соединен с квантУюшим 8 и 9, <;а другие входы которых через;<ерспРеобРазователем, втоРой тРиггеР, один вход ключатель 13 пост пает напряжеш<е с выхокотоРого чеРез пеРвыи переключатель сое- да соответствую<цего формирователя 2, если динен с выходами первого и вroporo форми- 20 во вспомогательный канал подается напрярователей, а также последовательно соеди- жение U<, и формирователя 3, если подано ненные второй переключатель, соединенный напряжение (!q. Импульсы с амп.штудой со входами устройства, и вспомогательный Uo с выходов триггеров 8 и 9 (фиг. 2, ж, формирователь, коммутационный генератор, з) через сумматор 10 наступа<от на вход выход которого соединен с управляющими входами переключателей и первым входом синхронного детектора, выходом соединенного с управляющими входами переключателей и первым входом синхронного детектора, выходом соединенного с управляемым фазовращателем, снабжен инвертором, сумматором и третьим триггером, один вход которого соединен с выходом первого переключателя, другой вход через инвертор соединен со вторым входом второго триггера, а выход третьего триггера подключен к первому входу сумматора, другой вход которого 35 соединен с выходом второго триггера. Выход сумматора соединен со вторым входом синхронного детектора, а вход инвертора подключен к выходу вспомогательного форм и рова тел я.

4g роны, в результате чего длительность импульНа фиг. 1 представлена структурная схема преобразователя; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы.

661400

Фор иула изобретения

Фиг. / ется коррекция погрешности основных каналов. При этом, как отмечалось выше, уходы нулевой линии формирователя 6 канала коррекции влияния не оказывают.

Преобразователь фаза-код с автоматической коррекцией погрешности, содержащий последовательно включенные управляемый фазовращатель и формирователь, выход которого соединен с одним из входов первого триггера, соединенного вторым входом с выходом второго формирователя, выход указанного триггера соединен с квантующим преобразователем, второй триггер, один вход которого через первый переключатель соединен с выходами первого и второго формирователей, а также последовательно соединенные второй переключатель, соединенный со входами устройства, и вспомогательный формирователь, коммутационный генератор, выход которого соединен с управляющими входами переключателей и первым входом синхронного детектора, выходом соединенного с управляющими входами переключателей и первым входом синхронного детектора, выходом соединенного с управляемым фазовра щателем, отличающийся тем, что, 5 с целью уменьшения погрешностей преобразования, он снабжен инвертором, сумматором и третьим триггером, один вход которого соединен с выходом первого переключателя, другой вход через инвертор соединен

10 с вторым входом второго триггера, а выход третьего триггера подключен к первому входу сумматора, другой вход которого соединен с выходом второго триггера, а выход сумматора соединен со вторым входом синхронного детектора, при этом вход инвертора подключен к выходу вспомогательного формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 176329, G 01 R 25 /04, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР № 121871, G 01 R 25/00, 1969.

Фиг. 2

Составитель С. Кузнецов

Редактор Л. Утехина Техред О. Луговая Корректор О. Билак

Заках 2440 43 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, )K — 35, Раушсная наб., д. 4/5

Филиал П П П <с Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4