Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в приборах и системах для решения задачи фазочувствительного детектирования переменных сигналов.

Известен преобразователь средневыпрямленного значения напряжения, содержащий формирователь модуля, интегрирующий фильтр с временным квантованием сигнала и блок управления, выход которого подключен к управляющему входу интегрирующего фильтра, сигнальный вход которого соединен с выходом формирователя модуля 11 .

Недостатком известного устройства

15 является значительная погрешность измерения.

Наиболее близким, по технической сущности к предложенному является импульсный фазовый детектор, содержащий двухпоэиционный ключ, два ключевых аналоговых запоминающих элемента, блок управления и два интегратора на базе операционных усилителей с емкост2 ной обратной связью, выходы которых подключены к сигнальным входам соответствующих ключевых аналоговых запоминающих элементов, управляющие входы которых соединены с первым и вторым выходами блока управления соответственно, третий выход которого подключен к управляющему входу двухпоэиционного ключа, и два резистора, первый иэ которых одним выводом соединен с инвертируюшим входом первого интегратора (2) .. Недостатком устройства является наличие динамических погрешностей, обусловленных неравномерностью амплитудночастотной .характеристики, что приводит к возникновению амплитудной погрешности, и свойственной ему фазовой погрешности, заключающейся в наличии задержки выходной величины, что является нежелательным в тех случаях, когда фазовый детектор применяется в приборах и системах с замкнутой структурой.

8854

3 74

Цель изобретения - снижение динамических погрешностей.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсном фазовом детекторе, содержащем первый и второй интегрирующие фильтры с временным квантованием, двухпозиционный ключ, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами указанных интегрирующих . фильтров с временным квантованием и двухпоэиционного ключа, и два резистора первый из которых одним выводом под.ключен к инвертирующему входу первого íòåãðèðóþøåro фильтра с временным квантованием, каждый из интегрирующих фильтров с временным квайтованием своим выходом подключен к соответствующему сигнальному входу двухпозициойного ключа; второй выход первого резистора и первый вывод второго резистора соединены с входной клеммой,. а второй вывод второго резистора подключен к неинвертируюШему входу второго интегрирующего фильтра; интегрирующий фильтр с враменным квантованием сигнала вы-" полнен на основе операционного усилителя, инвертируюши. вход которого через конденсатор соединен со своим выходом, который подключен к сигнальному входу ключевого аналогового запоминающего элемента, выход которого соединен с выходом интегрирующего фильтра с âðåменным к антованием и через реэисторвЂ” с инвертирующим входом операционного усилителя1: в импульсный фазовый детектор введен конденсатор, включенный между неинвертируюшим входом втсфого интегрирующего фильтра и общей шиной.

На фиг. 1 приведена функциональная схема импульсного фазового детектора; на фиг. 2 вЂ” диаграммы, поясняющие ceo работу.

Импульсный фазовый детектор содержит первый 1 и второй 2 резисторы, первый 3 и второй 4 интегрирукицие фильтры с временным квантованием сигнала, двухпозиционный ключ 5, блок 6 управления, конденсатор 7, образующий вместе с резистором 2 интегрирующую (фаэосдвигающую цепочку) . Каждый из интегрирующих фильтров с временным квантованием сигнала включает в операционный усилитель 8, конденсатор 9, резистор 10 и ключевой аналоговый запоминающий элемент 1. 1.

В процессе работы двухпозиционный ключ 5 подключает к выходу фазового детектора поочердно на время, равное

ЭО

Э5

1полупериоду управляющих импульсов, выходы аналоговых запоминающих элемен тов 11, Аналоговые запоминающие элементы 1 1 фиксируют напряжения на выходах соответствующих интеграторов в течение коротких интервалов времени в конце каждого полупериода импульсов управлении и хранят его в течение всего полупериода.

Постоянные времени интеграторов и постоянная времени интегрирующей

RL -цепочки (2,7) выбираются равными полупериоду импульсов управления. За время, равное полупериоду импульсов управлении, напряжение на выходе операционного усилителя интегрирующего фильтра 3 равно среднему значению входного напряжения, взятому с обратным знаком, так как за счет обратной связи через аналоговый запоминающий элемент осуществляется полное списывание" ин- . формации о результате интегрирования за предыдущий период.

Поскольку интегратор интегрируюmего фильтра 4 с введением интегрирующей RC -цепочки (2,g) становится неинвертируюшим интегратором то напряжение на его выходе равно среднему значению входного напряжения за полупеДИОДе

Таким образом, с выходов аналоговых запоминающих устройств 1 1 поступают ступенчатоинтерполированные значения огибающей входного детектируемого напряжения, причем с выхода аналогового запоминающего устройства интегрирующего фильтра 3 эти значения инвертированы. Благодаря описанному алгоритму работы двухпозиционного ключа 5 иа его выходе осуществляется выделение огибающей детектируемого напряжении.

В предлагаемом импульсном фазовом детекторе по сравнению с известным отсутствуют динамические амплитудные и фаэовые погрешности так как отсу1 ствует суммирование результатов детек-тирования в примыкающих полупериодах импульсов управления и, следовательно, не возникает неравномерность амплитудно-частотной характеристики и соответствующей амплитудой погрешности, причем напряжение, представляющее результат детектирования, появляется на выходе в моменты окончания каждого полупериода импульсов управления и, следовательно, отсутствуют временные задержки.

Таким образом повышается точность выполнения операции фазового детекти1. Импульсный фазовый детектор, содержащий первый и второй интегрирую- 15 щие фильтры с временным квантованием, двухпозиционный ключ, блок управления, выходы которого соединены с управляющими входами интегрирующих фильтров и двухпозиционного ключа, и два резис- ?o тора, первый из которых одним выводом подключен к инвертирующему входу первого интегрирующего фильтра с временным квантованием, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью снижения дина- 25 мических погрешностей, в него введен конденсатор, включенный между инвертирующим входом второго интегрирующего фильтра с временным квантованием и обшей шиной, причем выход каждого 30 интегрирующего фильтра с временным,5 7 рования,причем без усложнения схемы устройства (схема упрощена), так как отсутствуют ключи, суммирующий усилитель и существенно упрощается блок управления вследствие упрощении. алгоритма его работы. Упрощение конструкции, уменьшение габаритов и массы делает предлагаемое устройство по сравнению с известным более экономичным.

Формула изобретения

48854 6 квантованием подключен к соответствующему сигнальному входу двухпозиционного ключа, второй вывод первого рези-. стора и первый вывод второго резистора соединены с входной клеммой, а второй вывод второго резистора подключен к неинвертирующему входу второго интегрирующего фильтра.

2. Детектор по п. 1, о т л и ч а ю10 щ и и сятем,,что интегрирующий фильтр с временным квантованием выполнен на основе операционного усилителя, инвертирующий вход которого через конденсатор соединен со свойм выходом, который подключен к сигнальному входу ключевого аналогового запоминающе о элемента, выход которого соединен с выходом интегрирующего фильтра с временным квантованием и через резистор - с инвертирующим входом операционного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л. И. Измерительные преобразователи переменного напряжения в пос тоянное М., Советское радио, 1977, с. 91, рис. 2.55.

2, Басалаев Г. В., Павлюк Э. И.

Импульсный фазовый детектор. вЂ” Приборы и техника эксперимента, 1976, M 4, с. 122-124, рис. 2 (прототип).

748854

Составитель Ю. Жулин

Редактор О. Колесникова Техред М. Петко Корректор Е. Папп

Закаэ 4384/22 Тираж 995 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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