Фазосдвигающее устройство

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOAAY СВИДИтИЛЬСтВЮ (»>987802

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву )t 65754) (22) Заявлено 08.0S. 80 (2) «2922536/) 8-ОЭ (51)М. Кл. с присоединением заявки А% . (23) Приоритет

Н 03 Н 11/22

Н 02 М 1/08

Н 02 P. 13/16

1оаударстваииый комитат

ЕССР

II0 делан изобратаиий и открытий

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № ) (53) УДК 62).372..57(088.8) Дата опубликования описания 07. 01.83 (72) Автор изобретения

l !, Л. Д. Огороднийчук г (7l ) заявитель (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относит ся к р адиотехнике и может быть. использовано в р азличных радиоприемных ус ройствах.

Оо основному авт. св. и 657541 известно фазосдвигающее устройство, со. держащее фазовращатель, три смесителя, четыре фильтра и генератор, причем выход первого смесителя через первый фильтр и второй смеситель соединен со вторым Фильтром и через третий фильтр и третий смеситель сое динен с четвертым Фильтром, а выход генератора подключен непосредственно ко вторым входам второго и третьего смесителя и через фазовращатель - ко второму входу первого смесителя )» 1).

Однако известное устройство не обеспечивает точность формирования разности фаз выходных сигналов.

4ель изобретения - повышение точности формирования разности Фаз выходных сигналов.

0оставленная цель достигается тем, что в фазовращающее устройство,содержащее фазовращатель,три смесителя,четыре фильтра и генератор, причем выход первого смесителя через первый . фильтр и второй смеситель соединен со вторым Фильтром и через третий

Фильтр и третий смеситель соединен с четвертым фильтром. а выход генератора подключен непосредствен о но ко вторым входам второго и третьего смесителя и через фазовращатель - ко второму входу первого смесителя, между выходами второго и четвертого Фильтров и управляющим входом фазовращателя введены последовательно соединенные дополнительный фазовращатель и фазовый дете ктор . го

Кроме того, между выходами дополнительного фазовращателя и входами фазового детектора введен уиеожитель разности фаз.

3 987

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит смесители 13, фильтры 4-7, фазовращатель 8, генератор 9, дополнительный фазовращатель 10, фазовый детектор 11, умножитель 12 разности фаз.

Устройство работает следующим образом.

Фильтр 4 настроен на суммарную комбинационную частоту продуктов преобразования и включен между смесителем 1 и смесителем 2, фильтр 5 настроен на разностную комбинационную частоту и включен между смесителями 1 и 3, фильтры 6 и 7 настроены на комбинационные частоты, равные частоте входного сигнала смесителя 1 и включены на выходах соответственно смесителей 2 и 3, генератор 9 подключен к второму axopv смесителя

1 через фазовращатель 8 и к вторым входам смесителей 2 и 3 непосредственно.

Режим работы фазовращающего устройства выбирают таким, при котором уровень напряжения генератора 9 на смесителях постоянный, а уровень вход ного сигнала смесителя 1 не превышает заданной величины, что обеспечивает линейный режим работы смесителей, а следовательно, высокую точйост ь формирования параметров выходных сигналов. На первый вход смесителя

1 поступает гармони че ский входной сигнал (источни к си гнала не показан).

В результате линейного преобразования с помощью напряжения генератора

9 на выходе смесителя 1 получают сигналы с комбинированных частот с одинаковыми амплитудами. С помощью фильтров 4 и 5 обеспечивают их частотное разделение, фильтром 4 выделяют сигнал суммарной частоты

Q.

U = U U сс;ф +9 + ), (3)

3 г

30 0.

04 U U,с05(ас + М Ч) ° (4)

Сигналы (3 ) и (4) обладают следующи ми с вой ст вами, Амплитуды прямо пропорцион ал ьны ам35 плитуде входного сигнала, равны между. собой и не зависят от фазовых сдвигов; частота равна частоте входного сигнала; аргументы не зависят от начальной фазы напряжения генератора 9, 40 но полностью содержат начальную фазу входного сигнала, т.е. при =0 они синфазны входному сигналу, что позволяет регулироват ь начал ьную фазу сигналов (3) и (4), изменением началь45 ной фазы входного сигнала; начальные фазы сигналов (3) и (4) по отношению к начальной фазе выходного сигнала изменятся на одинаковую величину,, заданную фаэовращателем 8, но знаки

50 этого изменения противоположны, т.е. расположение выходных сигналов зер- кально-симметричное относительно входного сигнала; разность фаз составляет 211", что ослабляет требования к

55 максимальному значению фазового сдвига, вносимого фазовращателем 8.

J1=UuгС06((щ Юг ЪФ9+Ч+ЧГ3, (1) ( а фильтром 5 - сигнал разностной комбинационной частоты

% ()() ГСО Е(<в- 1>г)+ +9-× -Ч,-),(2) где U,Æ,× -. амплитуда, частота и .начальная фаза входного сигнала смесителя 1; U,+,ô„- амплитуда, частота и начальная фаза напряжения генера« тора 9; Ч - фазовый сдвиг, вносимый фазовращателем 8, Основными особенностями выходных сигналов (1) и (2) являются равен802 4 ство амплитуд, а также автоматическое поддержание равенства амплитуд, синхронного и пропорционального их изменения при изменении уровня входного сигнала. Благодаря этим ценным свойствам выходные сигналы (1) и (2) могут быть использованы для идентификации характеристик четырехполюсников, работающих на различных частотах. Регулировку частот выходных сигналов обеспечивают изменением частот 0) и 4 г.

Сигналы (1) и (2) поступают также на первые входы соответственно смесителей 2 и 3, в которых подвергаются линейному преобразованию. B результате на выходах смесителей получают

1 сигналы комбинационных частот. Причем, частота одного компонента в каждом иэ двух случаев равна частоте, входного сигнала. Фильтры 6 и 7 настроены на сигналы комбинационных частот, равные частоте входного сигнала, и выделяют их. Поэтому на выходах фильтров 6 и 7 имеют место сигналы, которые можно представить соответственно выражениями

Выходные сигналы (3) и (4) поступают на входы дополнительного фазоz0 1. Фазосдвигающее устройство по авт. св. N 657541, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности Фор«верования разности

Фаз выходных сигналов, между выход дами второго и четвертого Фильтров и управляющим входом Фазоаращателя введены последовательно соединенные дополнительный фвзовращатель и фазовый детектор.

30 2. устрОйствО ПО и. 1,О т л и ч а ю щ е е с я тем, что между выходами дополнительного фазовращателя и входами фазового детектора, введен умножитель разности фаз;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

N 657541, кл. H 02 N 1/06, Н 02 P 13/16, 1976 (прототип).

5 98 вращателя 10, с помощью которого. задают разность фаэ (фазовый сдвиг)

9g и переносят ее на проходящие сигналы, которые поступают на фазовый детектор 11, преобразующий заданную разность фаз в напряжение постоянного тока, пропорциональное косинусу f> . Это напряжение с фазового детектора II поступает на управляющий вход фазовращателя 8. Последний под.. действием постоянного напряжения изменяет свое состояние до установления разности фаэ сигналов (3) и (4), равной заданной величине Ч и противоположной по знаку. Этой установке разностей, фаз соответствует нулевое значение выходного напряжения фазового детектора 11. — В качестве дополнительного фазо-. вращателя используют двухфазный генератор, причем, задаваемый им фазовый сдвиг, переносят на осйовную частоту с помощью двух дополнительных смесителей, вторые входы которых подключены к соответствующим выходам, двухфазного генератора, первые входы являются входами дополнительного фазовращателя 10, а выходы - выходами дополнительного фазовращателя IО .

Техника формирования фазовых сдви. гов наиболее развита и обеспечивает наиболее высокие точности в диапазоне низких частот. Поэтому для согласования низкой частоты с частотой сигналов (3) и (4) применяют преобразование частоты, а для установления заданных амплитуд в дополнительном фазовращателе - фазонеискажающие усилители.

7802 6

Приленение в предлагаемом устройстве дополнительного фазовращателя

10 и фазового детектора 11 с соответствующим связя«и обеспечивает повышение точности и автоматизщию задания разности Фаз, а также ее переноса на выходные сигналы (3) и (4).

Для повышения разрешающей способности и дополнительного повышения

t0 точности Формирования разности фаэ сигналов (3) и (4) между дополнительным фазовращателем 10 и фазоеым детектором 11 включают умножитель 12 разности фаз. При этом чувствительи ность увеличивается в коэффициент ум» ножения разности фаз раз.

Формула изобретения

987802

Составитель Л. Ананьева

Редактор Н. Ковалева ТехредТ.Фанта Корректор B. Прохненко

Заказ 10326/46 Тираж 934 Под пи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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