Преобразователь угла поворота вала в код Советский патент 1986 года по МПК H03M1/46 

«1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с, цифровым вычислительным устройством.

Целью изобретения является упрощение ггреобразователя путем использования фазовращателя с одним выходом.

Преобразователь содержит генератор 1 импульсов, делитель 2 часто ты, блок 3 питания, фазовращатель 4, суммирующий усилитель 5, фазовый дискриминатор 6, блок 7 преобразования напряжения в частоту, реверсивный счетчик 8, цифровой,сумматор 9, циф- роаналоговый преобразователь 0.

Преобразователь работает следую- 1ДИМ образом.

Частота импульсов генератора 1 понижается в делителе 2 частоты, выходным напряжением которого через блок 3 питания осуществляется возбуждение фа;зовращателя 4. Фазовращатель 4 преобразует угловое положение вала в фазовый сдвиг Ч выходного сигнала относительно напряжения возбуждения, фаза которого описывается текущим кодом делителя 2 частоты. Фаза Р выходного сигнала фазовращателя 4, поступающего через суммирующий усилитель 5 на вход фазового дискриминатора 6, сравнивается в нем с фазой сигнала обратной связи, поступающего на второй вход фазового дискриминатора 6.

В качестве сигнала обратной связи в преобразователе используется сигнал с выхода старшего разряда сумматора 9. При подаче на один из входов сумматора 9 изменяющегося во времени кода с делителя 2 частоты на выходе старшего разряда сумматора 9 вырабатывается сигнал прямоугольной со скважностью 2, сдвинутый по фазе относительно сигнала на выходе делителя 2 частоты на угол, пропорциональный коду старших разрядов реверсивного счетчика 8, подаваемого на. другой вход сумматора 9.

Сигнал обратной связи подается на управление ключевым фазовым дискриминатором 6, а также добавляется к выходному сигналу фазовращателя 1 с целью смещения фазы сигнала в пределах малого угла. Возможность использования сигнала прямоугольной формы определяется тем, что амплитуды содержащихся в нем высглих гармоник

5

0

5

0

5

0

5

0

ратно пропорциональны HcDMei y- гармоники, а чувствительность ключевого фазо1вого дискриминатора 6 к высшим гармоникам сигнала также падает пропорционально номеру гармоники. В результате влияние высших гармоник уменьшается пропорционально квадрату номера гармоники, что позволяет при использовании ключевого фазового дискриминатора увеличить разрешающую способность за счет суммирования сигнала со взвешенным в блоке 10 квадратурным напряжением.

При отклонении разности фаз от 72 на выходе фазового дискриминатора 6 вырабатывается напряжение рассогласования, которое преобразуется блоком 7 в импульсы, изменяюище код реверсивного счетчика 8 и соответственно пропорциональную ему фазу сигнала обратной связи в сторо- 1гу уменьшения отклонения разности фаз сигналов от И/2. Грубое изменение разности фаз обеспечивается смещением фазы сигнала обратной связи при суммировании текущего кода делителя частоты с кодом старщих разрядов счетчика 8 в цифровом сумматоре 9. Более точное (с меньшей ценой дискрета) изменение разности фаз осуществляется суммированием в усилителем 5 выходного сигнала фазовращателя 4 с квадратурным ему напряжением. Отношение амплитуд напряжений соответствует значению младших разрядов кода реверсивного счетчика 8. В качестве квадратурного сигнала фазовращателя 1 используется напряжение сигнала обратной связи, поступающего с выхода цифрового сумматора 9. Квадратурность напряжений с точностью до цены младшего из поступающих со счетчи:ка 8 на сумматор 9 разрядов кода обеспечивается принципом действия системы фазовой автоподстройки . Соотношение амплитуд обеспечивается цифроаналоговым преобразователем 10, управляемым младшими разрядами кода реверсивного счетчика 8.

Формула изобретения

Преобразователь угла поворота ва- ла в код, содержащий генератор импульсов,, выход которого подключен к входу делителя частоть, первая группа выходов делителя частоты соедине31

на с входами блока питания, выходы которого подключены к входам фазовращателя, вторая группа выходов делителя частоты подключена к первой группе входов цифрового сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами старших разрядов реверсивного счетчика, а выход подключен к одному входу фазового дискриминатора, другой вход фазового дискриминатора соединен с выходом суммирующего усилителя, блок преобразования напряжения в частоту, выходы которого подключены к входам реверсивного счетчика, цифроаналоговый

366104

преобразователь, цифровые входы которого соединены с выходами младших разрядов реверсивного счетчика, выход цифроаналогового преобразова- 5 теля и вьрсод фазовращателя подключены к первому и второму входам суммирующего усилителя соответственно, отличающийся тем, что, с целью упрощения преобразователя, О в нем выход цифрового сумматора подключен к аналоговому входу цифроаналогового преобразователя, а выход фазового дискриминатора подключен к блоку преобразования напряжения в 15 частоту.

11зобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для связи аналоговых источников информации с цифровым вычислительным устройством. С целью упрощения преобразователя путем использования фазовращателя с одним выходом, частота импульсов генератора 1 через делитель 2 частоты поступает в блок 3 питания, где формируются квадратурные входные напряжения фазовращателя 4. На выходе старшего разряда цифрового сумматора 9 формируется сигнал прямоугольной формы со скважностью 2, сдвинутый по фазе относительно сигнала на выходе делителя 2 на угол, пропорциональный коду старших разрядов ревер сивного счетчика 8. В цифроаналоговом преобразователе (14ДП) 10 этот сигнал изменяется по амплитуде пропорционально коду младших разрядов реверсивного счетчика 8. Выходной сигнал ЦАП 10 и выходной сигнал фазовращателя 4, смещенные один относительно другого на /2, через суммирующий усилитель 5 поступают на вход фазового дискриминатора 6, где сравниваются с выходным сигналом старшего разряда цифрового сумматора 9. В зависимости от величины и знака отклонения разности фаз входных сигналов фазового дискриминатора от 1Г /2 блок 7 преобразования напряжения в частоту вырабатывает импульсы с переменной частотой, поступающие на вход сложения или вычитания реверсивного счетчика 8, отрабатывая отклонения разности фаз до нуля. Выходной код реверсивного счетчика 8 является выходным кодом преобразова- теля. 1 ил. 9 (Л ю со о а