Калибратор фазовых сдвигов Советский патент 1983 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и предназ начено для формирования двух гармонических напряжений с peгyлиpye ым фазовым СДВИГОМ , устанавливаемым с высокойточностью в широком диапа зоне частот, и может быть использовано при создании широкодиапазонных калибраторов фазовых сдвигов, предназначенных для поверки электронных фазометров, а также в различных фазовых системах радиотехники, автоматики, связи и т.д. Известен калибратор фазовых сдви гов, содержащий генератор и триггер ные делители,частоты, имеющие N ста ционраных значений начальных фаз вы ходных сигналов, каждое из которых отличается от соседнего уа дискрет ную величину Однако в извест юм калибраторе ются полосовые фильтры, вследствие чего диапазон выходных частот его ограничен, Наиболее близким к изобретению является фазовый калибратор, содер. жащий широкодиапазонный генератор, выход которого подключен ко входу первого делителя частоты, второй де литель частоты, масштабные сук1маторы и триггеры с раздельными запуска ми. Фазовый сдвиг между выходными сигналами этого калибратора изменяется кодом, записываемым в один из делителей пЪ отношению к другому делителю. Выходные напряжения калиб ратора формируются триггерами с раз делительными запусками и масштабными, сумматорами, выполняющими функцию цифроаналоговых преобразователей L2. I : Однако фазовый сдвиг выходных сигналов калибратора-может изменять СЯтолько дискретными значениями, максимальная частота выходных сигна лов калибратора ограничена величиной фазового сдвига входных сигналов . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Поставленная цель достигается те что в калибратор фазовых сдвигов, содержащий два цифроаналоговых преобразователя, делители частотгл, широкодиапазонный генератор, выход ко торого подключен к входу перйого де лителя частоты, а выходы первого и второго цифроаналоговых преобразова телей соединены соответственно с первой н второй выходными шинами устройства, введены два оперативных запоминающих элемента, два ангшогоцифровых преобразователя, два блока стробирования, фазовращатель, фильт и генератор, выход которого подключен к первьсм входам первого и второ го блоков стробирования и к входу второго делителя частоты, выход которого соединен с управлягацими входами первого и второго оперативных запоминающих элементов и с входом фильтра, выход которого подключен к второму входу первого блока стробирования и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом второго блока стробирования, выходы первого и второго блоков стробирования соединены с входами соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей,, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго оперативных.запоминающих элементов, вторые входы которых соединены с выходом делителя частоты, а выходы первого и второго оперативных Запоминающих элементов подключены к входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей. На чертеже приведена структурная схема калибратора. Калибратор содержит широкодиапазонный генератор 1, генератор 2, делители 3 и 4 частоты, фильтр 5, фазовращатель 6, первый и второй блок 7 и 8 стробирования, первый и второй аналого-цифровые преобразова-, тели 9 и 10, первый и второй оперативные запоминающие элементы 11. и 12, дополнительные первый и второй цифроаналоговые преобразователи 13 и 14. Калибратор фазовых сдвигов работает следующим образом. Сигнал генератора 2,, работающего, йа фиксированной частоте, поступает на делитель 3 частоты, на выходе которого включен фильтр 5. Гаркюническое напряжение с фильтра 5 поступает на первый блок 7 стробирования непосредственно, а на второй блок 8 . стробирования - через фазовращатель 6, с помощью которого устанавливают необходимое значение фазового сдвига. В течение периода гармонического напряжения в первом и втором блоках 7 и 8 стробирования, одновременно в обоих каналах калибратора в каждом периоде сигнала генератора,. 2, производится фиксация мгновенных значений (выборка) гармонических напряжений. Первый и второй аналогоцифровые преобразователи 9 и 10, преобразуют/эти мгновенные значения напряжений в коды, которые заносятся в первый,, и второй оперативные запоминающие элементы 11 и 12. Адрес хранения кодов каждой выборки задается делителем 3 частоты. Количество выборок на период гармонических напряжений равно коэффициенту деления делителя 3 частоты. Коэффициенты деления делителей 3 и 4 частоты выбирают равными.

Таким образом, происходит фиксация и запоминание кодов мгновенных значений гармонических напряжен.ий, равномерно распределенных внутри их периода.

Делителем 4 частоты,одновременно в обих каналах производится циклическое считывание кодов выборок с первого и второго оперативных запоминающих элементов 11 и 12 и подача их на входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей 13 и 14.

Если на вход nejpfioro и второго блоков 7 и8 стробирования поступают напряжения,

Ui Щ, sin (Si;t ч- Ч), а U4 sin-Q.t,

где ( - фазовый сдвиг, установленны фазовращателем 6, то на выходе первого и второго цифроаналоговнх преобразователей 13 и 14 формируются соответственно напряжения, основные гармоники которых определяются выражениями

и, Uit sinCuyt + Ч ) Ui Ui aintot Ч %) , где - круговая частота выходных напряжений делителя 4 частоты;

Ц Нд начальные фазы этих напряжений .

Так как каналы формирования выходных напряжения калибратора идентичны, то Ч S4/ тогда фазовый сдвиг напряжений 1} , и равен V + M - Следовательно,

зовый сдвиг напряжений, сформиг: рованных соответственно на выходах первого и второго цифроаналоговых преобразователей 13 и 14, равен фазовому сдвигу, установленному фазовращателем б. Частота F выходных гармонических напряжений калибратора устанавливается с помощью широкодиапазонного генератора 1 из условия

V

0 1 .

где f - частота сигналов генератора 1;

k - коэффициент деления частоты делителей 3 и 4 частоты.

5

Величина фазового сдвига выходных сигналов калибратора не зависит от их частоты и может принимать любые значения в пределах от О до 360 , Максимальное значение частоты

0 выходных сигналов калибратора определяется быстродействием делителя 4 и величиной коэффициента k.

Для уменьшения аппаратурных затрат в устройст:ве вместО генерато5ра 2 и делителя 3 частоты, на время установки фазового сдвига и записи кодов выборок в оперативные запоминающие элементы, можно включить генератор 1 и делитель 4,

0

Таким образом, использование изобретения позволяет создавать высококоточные широкоподдиапазонные калибраторы фазовых сдвигов на диапазон частот от тысячных долей герц до единиц мегагерц с регулируемым

5 фазовым сдвигом плавно или дискретно независимо от частоты выходных сигналов.

Sbixodi

КАЛИБРАТОР ФАЗОВЫХ CДBИГOB содержащий два цифроаналоговых преобразователя, делители частоты, широкодиапазонный генератор, вЬход которого подключен к входу первого делителя частоты, а выходы первого и второго цифроаналоговых преобразователей соединены соответственно с первой и второй выходными шинами устройства, отличающийся тем, что, с целью расширения функционгшьных возможностей, в него введень два оперативных запоминающих j элемента, два аналого-цифровых пре.образователя, два блока стробирова/..; .- Ииг-ТУй /, ния, фазовращатель, фильтр и генератор, выход которого подключен к первым входам первого и второго блока стробирования и к входу делителя частоты, выход которого соединен с управляющими входами первого и второго оперативных запоминающих элементов и с входом фильтра, выход которого подключен к втopo y входу первого блока стробирования и к входу фазовращателя, выход которого соединен с вторым входом второго блока стробированияJвыходы первого и второго блоков стробирования соединены, с входами соответственно первого и второго аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к первым входам соответст(Л венно первого и второго оперативных запоминающих элементов, вторые- входы которых соединены с выходом делителя частоты, а выходы первого и второго оперативных запоминающих элементов подключены к входам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей. 4 сл о: