Устройство для регулирования фазы гармонического сигнала Советский патент 1984 года по МПК G05B11/01 

Изобретение относится к раднотех мике и может быть использовано при формировании гетеродинных, опорных и контрольных сигналов в фазовых радиотехнических системах. Известен синтезатор частоты, содержащий последовательно соединен ные генератор опорной часготы и блок опорных частот, блок управлени управляемые делители 1астоты, блок задания времени, установки фазы и кода частоты и блок установки начальных фаз l . Однако в данном устройстве его выходной сигнал имеет форму меандра, а это в ряде практических случаев бывает Недопустимо; крОме того, частота входного сигнала долж 360 на быть в раз выше частоты выходного сигнала, где i - точность установки фазы, что существенно усложняет аппаратуру. Известен также цифровой фазорегулятор, содержащий фазовращатель на 90°, два цифровых аттенюатора, два импульсных элемента,.два аналого-цифровых преобразователя(АЦП), вычислитель, три тригонометрических преобразователя, два сумматора, цифровой генератор начальных аргументов , два блока определения знака, два фазоинвертора ичетыре вентиля 2 . Недостаток известного устройства - неоправданная сложность, Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель, достигается тем, что -в устройстве для регулирования фазы гармонического сигнала, содержащем первый и второй импульсные элементы, управляющие входы которых объединены, а сигнальный вход первого, являквдийся входом уст ройства, соединен с сигнальным входом первого цифрового аттенюатора, а также через фазоврашатель с сигнальными входами второго импульс ного элемента и второго цифрового аттенюатора, причем быходы первого и второго импульсных элементов соединены соответственно с входами первого и второго аналого-цифровых преобразователей, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифровых аттенюа торов и входами первого и второго фазоиНверторов, выходы которых соед нены с сигнальными входами третьег и четвертого ключей, при этом выход всех ключей подсоединены к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, модульные выхо первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с управ лякядими входами второго и первого цифровых аттенюаторов соответствен но, прямые знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами четвертого и первого ключей, а инверсные знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами второго и третьего ключей. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 .- весторная диаграмма; на фиг. 3 - эпюры напряжений в разных точках схемы, поясняющие работу устройства. Устройство состоит из импульсных элементов 1 и 2,.фазовращателя (на 90) 3, первого 4 и второго 5 АЦП, первого 6 и второго 7 цифровых аттенюаторов , фазоинверторОБ 8 и 9, первого 10, второго 11, третьего 12 и четвертого 13 ключей, сумматора 14 Сигнальные входы первого импульсного элемента 1, первого цифрового аттенюатора 6 и фазовращателя 3 объединены с входом устройства, а управляющие входы первого 1 и второго 2 импульсных элементов соединены между собой, выход фазовращателя 3 объединен с сигнальными входами второго импульсного эле-мента 2 и второго цифрового аттенюатора 7, выходы импульсных элементов 1 и 2 соединены с входами АЦП 4 и 5 соответственно. Модульные выходы АЦП 4 и 5 соединены с управляющими входами цифровых аттенюаторов 7 и 6 соответственно. Выход цифрового аттенюатора 6 соединен с входом ключа 10 и через фазоинвертор 8 с входом ключа 11. Выход цифрового аттейюатора 7 соединен с входом ключа 13 и через фаэоинвертор 9 с входом ключа 12. Прямой знаковый выход АЦП 4 соединен с управляющим входом ключа 12, а инверсный - ключа 13. Прямой знаковый выход АЦП 5 соединен с управляющим входом ключа 10, а инверсный - Kлtoчa 11. Выходы всех ключей соединены с входами сумматора 14, а выход последнего является вьаходом устройства. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал и, Vein(ojttfi) поступает одновременно на входы фазовращателя 3, импульсного элемента 1 и цифрового аттенюатора б. Сигнал с выхода фазовращателя Ugr. Vcos () поступает на входы импульсного элемента 2 и цифрового аттенюатора 7. Импульсные элементы осуществляют стробирование сигнала. Амплитуда и знак импульсов на их выходе равны величине и знаку мгновенного напряжения на их входе в моменты времени, соответствугадие моментам поступления импульсов TO. Импульсы с выходов импульсных элементов поступают на входы АЦП 4 и 5, которые преобразуют напряжение импульсов в коды N, иNj соответственно. АЦП формируют также сигналы знаков импульсов. Исходное состояние цифровых аттенюаторов соответствует коэффициенту передачи, равному нулю. Это состояние поддерживается до момента поступления на их управляющие входы кодов N, и Ngc модульных выходов АЦП Если фаза сигнала определяется в моменты поступления импульсов Тс, то эти моменты можно считать началом отсчета. Тогда U,(t(j«Vsin рЬ.изн. Величины а и Ъ являются проекциями вектора V на оси ОХ и OY , а |J агс1лЪ|а(фиг. 2). Представим вектор V в координатах хоу, причем направление оси ОХ выберем совпадающим с направлением вектора V . Тогда для обнуления фазы сигнала (фиг. 2), т.е. для совмещения направления вектора V с осью ОХ, вектору V в координатах ХЧ следует задать фазу Поскольк а выражается четной функцией, а b - нечетной, изменение знака фазы достигается изменением знака величины b на обратный. Таким образом, для обнуления фазы сигнала достаточно сформироват его пpoekции на оси ОКи ОХ, равными и V Ъ, что достигается соответствующим выбором коэффициента передачи цифровых аттенюаторов и знака сигнала на управляющих входах ключей. Цифровые коды Н,и к 2, представляющие соответственно величины/а/и Ib), с модульных выходов АЦП поступают на управляющие входы цифровых аттенюаторов и устанавливают их коэффициенты передачи равными и Н, , где К - постоянный коэффициент. На выходах цифровых аттенюаторов 6 и 7 устанавливаются соответ ственно напряжения U. U-ko-K /а (HUi-UakoNr-|V|. Положительному значению сигнала на входе АЦП соответствуют единица на его прямом знаковом выходе и ноль на инверсном, а отрицательному единица на инверсном и ноль на прямом знаковом выходах. Поэтому знаковые выходы АЦП 5, управляя ключами 10 и 11, обеспечивают сохрайение знака напряжения /U, f , передаваемого в сумматор 14, а знаковые выходы АЦП 4, управляя ключами 12 и 13, изменяют знак напряжения на обратный. Сумма напряжений U и образуемая в сумматоре 14, представляет собой напряжение Usbix Veinсо, фаза которого в моменты времени TO равна нулю. Предлагаемое устройство позволяет решать поставленную зёцдачу более простыми средствами.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ФАЗЫ ГАРМОНИЧЕСКОГО СИГНАЛА, содержащее первый и второй импульсные элементы, управляющие входы которых объединены, а сигнальный вход первого, являющийся входом устройства, соединен с сигнальным входом первого цифрового аттенюатора, а также через фазовращатель с сигнальными входами второго имг пульсного элемента и второго цифрового аттенюатора , причем выходы Первого и второго имйульсных элементов соединены соответственно с входами первого и второго аналого.цифровых преобразователей, первый и второй ключи, сигнальные входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго цифровых аттенюаторов и входами первого и второго фазойнверхоров, выходы которых соединены с сигнальными входами третьего и четвертого ключей, при этом выходы всех ключей подсоединены к входам сумматора, выход которого является выходом устройства, отличаю ще.еся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем модульные выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены с управляющими входами второго и первого цифровых аттенюатоI ров соответственно, прямые знаковые выходы первого и- второго аналогоСП цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами четвертого и первого ключей, а инверсные знаковые выходы первого и второго аналого-цифровых преобразователей соединены соответственно с управляющими входами второго и третьего ключей. -t 4 ;д