Устройство для дискретного измерения фазы сигнала

 

О П И С А Н И Е < >881992

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Ресиублин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 04.03.80 (23) 2888438/18 21 (Ql }Я (д

Н 03 К 5/153 с присоединением заявки №)юаударствапай комитет

СССР (23) Приоритет аа делаи изабретеиий и аткрытай

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень № 42 (53) УДК 621.374.,38 (088.8) Дата опубликования, описания 1 5. 1 1.81 (72) Автор изобретения

А. П. Земляков (7) ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ЦИСКРЕТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике н может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, автоматике и измерительной технике для формирования сигналов с регулируемым временным положением (фазой).

Известны устройства, обеспечиваюшие формирование сигналов с изменяемым временным положением (фазой). В устройствах этого типа сигнал заданной частоты о формируется иэ сигнала высокочастотного опорного генератора с помощю делителейсчетчиков. Изменение фазы (временного положения) выходного сигнала делителя осушествляется путем. изменения числа импульсов во входном сигнале делителясчетчика. Так, подстановка дополнительного импульса во входную импульсную последовательность делителя--счетчика приводит к изменению временного положения выходного сигнала делителя на гериод Т спорного генератора в сторону опережения.

При запрешении одного импульса, времен ное положение (фаза) выходного сигнала делителя изменяется на ту же величину в противоположную сторону (в сторону, отставания) 11.

Недостатком таких устройств является ограниченная точность, так как, шаг изменения временного положения (фазы) сигнала определяется периодом сигнала опор ного генератора, и уменьшение величины шага требует соответствуюшего повыше ния частоты опорного сигнала и повыше ния быстродействия элементов и узлов устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройст во, содержашее задаюший генератор опорного сигнала, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя-счетчика и блок управления временным положением (фазой) формируемого сигна ла, состоявший из ряда последовательно включенных звеньев 4 задержки, выходы которых соединены с коммутатором 7 на логических элементах 2 .

881992

Однако известному устройству, в котором используется принцип формирования ряда задержанных сигналов на элементах задержки, свойственны и недостатки, основной из которых - пониженная точность регулирования временного положения формируемых сигналов в реальных условиях.

Элементам задержки свойственен значительный разброс времени задержки, кроме того, при изменении температуры окружающей среды в широких пределах изменение параметров всех однотипных элементов задержки в одну сторону ведет к суммированию погрешностей всех элементов за,держки (а в ряде случаев их число может быть довольно велико), в результате чего погрешность задания ряда значений временного положения (фазы). сигнала может превышать шаг ее изменения, т.е. точность устройства в реальных условиях снижается.

Uemü изобретения - повышение точности устройства, т.е. повышение точности задания дискретных значений фазы (временного положения) при изменении условий окружающей среды.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для дискретного изменения фазы сигнала, содержащее задающий генератор, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя частоты, блок уточнения, блок управления фазой сигнала, состоящий из ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходы которых соединены с коммутатором, содержит дополнительно фазовый дискримина тор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепью обратной связи со входом первого каскада задержки, один вход фазового дискриминатора присоединен к выходу одного иэ каскадов задержки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискриминатора соединен с управляющим входом каскадов задержки, при этом выход блока управления фазой (выход коммутатора) соединен с управляющим входом блока уточнения, включенного последовательно с блоком формирования сигнала заданной частоты.

На чертеже приведена схема устройства.

В устройстве задающий генератор 1 соединен с блоком 2 формирования сигнала заданной частоты„блок 3 управления .фазой сигнала состоит из ряда каскадов

4 задержки, первый и последний каскады соединены цепью 5 обратной связи, управление задержки каскадов 4 осушествляетСледовательно, период генерируемого сигнала, определяемый суммарным времеЗ - нем задержки каскадов 4, оказывается равным периоду Тр опорного сигнала высокостабильного задающего генератора 1, Поскольку каскады 4 идентичны, то задержка, вносимая одним из К каскадов 4 задержки, равна величине — с ошибкой, Т0 определяемой только разбросом пара.метров используемых элементов. Сформированные таким образом К сигналов, задержанных один относительно другого на

43 шаг задержки, поступают на коммутатор

7 и через него на выход блока 3, который соединен с блоком 9 уточнения. С помощью блока 9 сигнал заданной частоты, формируемый блоком 2, уточняется выходным сигналом коммутатора 7 блока

3. При изменении фазы (временного положения) формируемого сигнала на блок

3 подается сигнал управления, коммутатор 7 переключается, и на блок 9 уточнения поступает уточняющий сигнал, временнае положение. которого изменено относительно предшествующего сигнала на требуемое и число шагов задержки, т.е.

1О

30 ся по входам 6, выходы каскадов 4 соединены с коммутатором 7, один вход фазового дискриминатора 8 соединен с опорным генератором, второй - с одним иэ каскадов 4 задержки, а выход — с управ-. ляющими входами 6 каскадов 4. Выход блока 3 соединен с управляющим входом блока 9 уточнения, включенного последовательно с блоком 2 формирования сигнала заданной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал задающего генератора 1 подается на блок 2, формирующий периодический сигнал заданной частоты. В блоке 3 управления фазой сигнала в замкнутой через цепь 5 обратной связи цепочке однотипных каскадов 4 задержки формируется периодический сигнал, период (частота) повторения которого определяется суммарным временем задержки каскадов 4. Этот периодический сигнал с одного из каскадов 4 задержки подается на один из входов фазового дискриминатора 8, на второй вход которого поступает сигнал задающего генератора 1. Сигнал рассогласования с выхода дискриминатора 8 подается на управляющие входы 6 каскадов 4 задкржки, в результате чего частота периодического сигнала, генерируемого в цепочке каскадов 4 задержки, оказывается равной частоте опорного сигнала.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 580652, кл. Н 04 4 7/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

34 306559, кл. Н 03 К 5/159, 1965.

5 8819 на величину rl- - При превышении вводит

К мой величиной задержки периода опорного сигнала То,сигнал управления (т,е. сигнал переполнения разрядной сетки блока

3) подается на блок 2, в котором производится изменение временного положения (фазы) формируемого сигнала заданной частоты на величину То в нужную сторону, а блок 3 должен обеспечивать измененение временной задержки (фазы) сигнала 1Ф только в пределах То с-дискретным шагом

К

Блок 9 уточнения может быть включен во входную цепь блока 2 формирования.

Кроме того, блок 2 формирования может !% быть присоединен и к выходу блока 3 непосредственно. Все узлы предлагаемого . устройства могут быть построены на известных элементах, их изготовление технических трудностей не вызывает. И

Преимущество данного устройства перед известным - стабильная величина шага изменения фазы (временного положения) формируемых сигналов при изме-нении условий окружающей среды, достигается благодаря введению новых связей в структуру устройства и изменению структуры блока управления фарой сигнала.

Сигнал, циркулирующий в цепочке каскадов 4, сравнивается по частоте и фазе 30 с опорным сигналом с помощью дискриминатора 8, благодаря чему период его циркуляции поддерживается постоянным при изменении условий окружающей среды. В результате и шаг изменения временного у положения выходных сигналов от одного каскада 4 к другому оказывается стабиль» ным при изменении этих условий, т.е. величина шага не меняется при изменении

92 4 условии окружающей среды, что повышает точность устройства.

Ф ормула иэобретени я

Устройство для дискретного изменения фазы сигнала, содержащее задающий генератор, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя частоты, блок уточнения, блок управления фазой сигнала, состоящий иэ ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходы которых соединены с коммутатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения точности при изменении условий окружающей среды, содержит дополнительно фазовый дискриминатор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепью обратной связи со входом первого каскада, один вход фазового дискриминатора соединен с выходом одного иэ каскадов задерж ки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискриминатора соединен с управляющим входом каскадов задержки, при этом выход коммутатора, являющийся выходом блока управления фазой сигнала, соединен с управляющим входом блока уточнения, включенного последовательно с блоком формирования сигнала заданной частоты.

ВНИИПИ Заказ 9998/86

Тираж 991 Подписное

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