Двухфазный генератор гармонических сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03B27/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования гармонических сигналов в технике связи при квадратурной обработке сигналов. Известен генератор гармонических сигналов,содержащий последовательно соединенные мультивибратор, логический блок, счетчик, преобразователь и фильтр, в котором синусовдальный и косинусоидальньш сигналы могут быть получены при наличии дискретного фазовращателя на 90 последователь ности импульсов с мультивибратора, второго преобразователя и- второг фильтра til. Однако в данном генераторе гармонических сигналов при сложности схемы имеются искажения формы сигнала из-за нестабильности задержек логических сигналов в фазовращателе. Наиболее близким к предложенному является двухфазньм генератор гармонических сигналов, содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, первый, второй, ;..j п-и выходы которого соединены соответственно с первыМ вторым,..., п-м управляющими входами блока ключей, выход, которого подключен к входу фильтра ниж;них часгот а первый, второй,,,.,п -ы сигнальные входы подключены соотвегствокно к первому, второму, ,.., п-му выходам многоуровневого источника постоянных напряжений {, Однако в известном усч ройстве относительно велико время установления фазового сдвига между выходными сигналами. Цель изобретения - уменьшение времени установления фазового сдвига между выходными сигналами. Поставленная цель достигается тем, что в двухфазный генератор гар монических сигналов, содержащий пос ледовательно соединенные мультивибратор и распределитель , первьй, второй, ..., я й выходы которого соединены соответственно с первым,вторым. ,,п-м управляющими входами блока ключей, выход f oTopoго подключен к входу фильтра нижних частот, а первьй, второй, , , , , п --и сигнальные входы подключены соответ ственно к первому, второму, .,., h-му выходам многоуровнего источника постоянных напряжений, введены последовательно соединенные дополни тельный блок ключей и дспо: г тельный фильтр нижних частот, при- - j ::ервый, второй, ... 5 п -и управляюдие входы дополнительного блока ключей сосдикень соответственно с первьм, вторым.,.,,, п-м вы; одами распределителя импульсов, а первый, второй,. .,,,п -и сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответствекно с м, k + l-M, , , ., k + h-м выходами мкого фовневого источника постоянных напряжений, где К i Ч - сдвиг фаз между выходньми сигналами; ... дискретизации гармо.чического сигналаi п - лтабое число. На фиг. 1 предсташтеиа структурная электрическая схема предложенного двухфазного генератора гармони1ескш; сигналов-, на фиг. 2 - времеттные длаграммы его pa6oj :,:. Двухфазный генератор гармонически;: сигналов содержит му.льтивибратор 1 . распределитель 2 имаульсов. блок 3 ключей, дополнительней блок 4 ключей, фильтр 5 ни;гних частот (ФНЧ) , гйтпол-ни ельныйФНЧ 6, многоуровневый источник 7 постоянньк ггааг-яжений „ Генератор работает следз гии им образом. ИмпульСы с вьгход.а мультиБр;братора 1 (фиг, 2а) поступают на вход рас-пределителя 2 импульсов к пояБл.Я107ся последовательно ко aDPi-seiH на каждом из его 1,25,,5 выходов (фиг. 2с}, Р1а фиг. 2 пгзе ц ставлены диаграммы для п - 8 Эти кмпульсЫр поступая ня п управляюкгих входов блока 3 я дополнительного блска 4 слючей, также поочередно открывают одновременно ПС одному их ключу, К HKOopMaziHOHным п входам блока 3 ключ.й ;-1 дс-полнительного блока 4 ключей подклго-чены уровни постоянного напряжения мкогоуроБневого источника 7 постоян--ньйс напряжений. При этом согдиненк.я выполнены по такому алгоритму, который обеспечи.вает яацан-шй сцзиг двух сигналов U . и 11 с БУХОДОВ блока 3 ключей и дополнительного блоха 4 лЛ 0-тей, и .; - А S iu uit ; Uy А-Sin (u)t -f- L/j ., где /гК-- - сдвиг по фазе второго сигнала:, 3IU84 n - любое целое число, onределяющее шаг дискретизации гармонического сигнала и соответственно число ступенек ап- $ проксимирующих U(t)i К - коэффициент сдвига, причем К - О, 1, ... 5 п-1, т.е. сдвиг фазы гармонического сиг- 10 При n 8 шаг дискретизации 45. Тогда для образоваи А-sin 0 0 (выход А, источника 7);

и Asin - -А -;г (выход А, источника 7);

А / 1

и A-sin 9 (выход А. источника 7);

и A-sin 7 А- (выход А., источника 7);

и А-sin Л О (выход Ах источника 7);

и A-sin (выход Ас источника 7); 42 -5

и А-sin -А (выход А источника 7);

и A-sin т -А--(выход А, источника 7); 42 Для образования сигнала U2 необходи мо обеспечить сдвиг его относительно сигнала U () . Поэтому, если , 2-й,,,.,,, п-й выходы многоуровневого источника 7 постоянных напряжений соединены соответственно с 1-м, 2-м,..., n-м сиг нальными входами блока 3 ключей, выходы многоуровневого источника 7 должны быть соединены с 1-М; 2-м, ...,h -м tигнaпьными входами дополнительного блока 4 ключей с циклическим сдвигом на в сторону стар ших разрядов. В результате на выходе блока 3 ключей получается сигнал, показанный на фиг. 2в, а на вьпсоде дополнительного блока 4 ключей сигнал, сдвинутый относительно него на 21 , показенный на фиг. 2г. После прохождения сигналов соответственно через -л 414 нил первого квадратурного сигнала U необходимо выбрать К О, т.е. и ASincot., Для образования второго квадратурного сигнала UT A-CosUt AiSinCut 4 ) необходимо выбрать К 2, т.е., К IL I к 2-- - к - 2 К g -2 ,К-.. А.МПЛИТУДЫ уровней постоянных напряжений (при at 0), аппроксимирующие гармонический сигнал при , ФНЧ 5 и 6 получаются два гармоничесK ix сигнала (фиг. 2д) . При необходимости изменения фазового сдвига между выходными сигналами блока 3 ключей и дополнительного блока 4 ключей нужно изменить К. Для повышения точности формирования гармонического сигнала нужно увеличивать число уровней аппроксимации, а следовательно, и шаг n . Для сдвига на --- можно выбирать , 12, 16 и т.д. При нечетном П не удается получить сдвига фаз - 2 хотя возможен сдвиг, кратный 40°. В предложенном двухфазном генераторе гармонических сигналов отсутствуют аналоговые схемы, имеющиеся в H3BecTHOMs и время установления сдвига фаз между двумя выходными сигналами значительно уменьшается.

- - LrUTJ

ДВУХФАЗНЫЙ ГЕНЕРАТОР ГАРМОНИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные мультивибратор и распределитель импульсов, первый, второй, ..., П-и выходы которого соединены соответственно с первым, вторым,... п-м управляющими, входами блока ключей, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, а первьй, второй,... п-и сигнальные входы подключены соответственно к первому, второму, ..., П-МУ выходам многоуровневого источника постоянных напряжений, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени установления фазового сдвига между выходными сигналами, в него введены последовательно соединенные дополнительный блок ключей и дополнительный фильтр нижних частот, причем первьй, второй, ..., п-и управляющие входы дополнительного блока ключей соединены соответственно с первым, вторым,. ..i п-ымвыходами распределителя импульсов, а первьй, второй,..., п-й сигнальные входы дополнительного блока ключей соединены соответа S ственно с k-м, k + 1-м, ..., k+h-M выходами многоуровневого источника постоянных напряжений, где 1 гЧ - сдвиг фаз между выходными сигнал ами 2JI шаг дискретизации гармоничесп кого сигнала, п - любое число. 00 4 СО 4;

s

n

r-fft

«л

T--8t

y--g/