Формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов Советский патент 1986 года по МПК H03C1/54 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования двухфазных балансно-модулированных сигналов, например, в формирователях сигналов питания фазовращателей на основе си- нусно-косинусных вращающихся трансформаторов, в том числе на основе индуктосинов, применяемых в различных информационно- измерительных системах.

Цель изобретения - уменьщение нелинейных искажений выходных сигналов.

На фиг. 1 представлена структурная схема формирователя двухфазных балансно- модулированных сигналов; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Формирователь двухфазных балансно- модулированных сигналов содержит источник 1 синусоидального напряжения, функциональный преобразователь код-напряжение (ФПКН) 2, первый и второй управляемые фазовращатели 3 и 4, управляемый формирователь 5 импульсов, реверсивный счетчик 6, дещифратор 7, первый-восьмой элементы И 8-15 соответственно, первый 16, второй 17 и третий 18 триггеры.

На фиг. 2а представлен синусоидальный сигнал частоты ш на выходе источника 1;

на фиг. 26 - импульсы частоты 2а) на выходе 25 триггера 18 нулевым потенциалом с его пря40

управляемого формирователя 5 импульсов; на фиг. 2в, г, д, е, ж, з, и, к, л, м - последовательности импульсов соответственно на первом-десятом выходах дещифратора 7, при п 10; на фиг. 2н, о - сигналы соответственно на выходах ФПКН 2; на фиг. In, 30 р - импульсы соответственно на прямом и инверсном выходах четвертого элемента И 11; на фиг. 2 с, г - импульсы соответственно на прямом и инверсном выходах первого элемента И 8; на фиг. 2г/, ф - импульсы соответственно на прямом и инверсном вы- 35 ходах третьего триггера 18; на фиг. 2х - сигналы, поступающие на вход прямого счета реверсивного счетчика 6; на фиг. 2 ц - сигналы, поступающие на вход обратного счета реверсивного счетчика 6; на фиг. 2 ч, ш - импульсы на прямом и инверсном выходах второго триггера 17; на фиг. 2 щ, э - импульсы на прямом и инверсном выходах первого триггера 16; на фигг. 2 ю, я - ба- лансно-модулированные сигналы на выходах соответств енно первого и второго управляе- 45 мых фазовращателей 3 и 4.

Формирователь двухфазных балансно- модулированных сигналов работает следующим образом.

Управляемый формирователь 5 импульсов формирует импульс на каждый переход 50 синусоидального сигнала частоты ш через нулевое значение, т. е. с моментами перехода синусоиды через нуль совпадают передние фронты импульсов частоты 2а). Сформированные импульсы поступают на вторые входы пятого и шестого элементов И 12 и 13. Если, 55 например, на первом входе элемента И 12, соединенном с прямым выходом третьего

мого выхода закроется пятый элемент И 12, а единичным потенциалом с инверсного выхода откроется щестой элемент И 13. Реверсивный счетчик 6 начинает считать в обратном направлении до появления импульса на первом выходе дещифратора 7. С появлением этого импульса импульс управляемого формирователя 5 импульсов, следующий за импульсом, вызвавщим нулевое состояние реверсивного счетчика 6, на входы реверсивного счетчика 6 не пройдет, так как он совпадает по времени с нулевым сигналом с инверсного выхода первого элемента И 8 (фиг. 2 у), действующим на первом входе щестого элемента И 13 и запирающим его на время своего действия и с нулевым потенциалом на первом входе пятого элемента И 12 с прямого выхода третьего триггера 18 (фиг. 2 у). Третий триггер 18 изменит свое состояние по окончании действия импульса с инверсного выхода четверого элемента И 11 (фиг. 2 х), пятый элемент И 12 откроется и через него на вход прямого счета реверсивного счетчика 6 начинают поступать импульсы управляемого формирователя 5 импульсов. Снова начинается период формирования импульсов управления ФПКН 2.

Таким образом, реверсивный счетчик 6 периодически изменяет направление счета, причем длительность импульсов с первого и п-го выходов дещифратора 7 оказывается в два раза больще длительности импульсов с любого другого выхода дещифратора 7 (фиг. 2 в, м). В то же время длительность импульсов с первого и п-го выходов дещифратора 7 равна периоду синусоидального

триггера 18, потенциал соответствует его единичному состоянию, то в это время на третьем входе элемента И 13 нулевой потенциал, поэтому импульсы управляемого формирователя 5 импульсов проходят через элемент И 12 и поступают на вход прямого счета реверсивного счетчика 6. Каждому изменению состояния реверсивного счетчика 6 соответствует импульс на одном из выходов дещифратора 7 (фиг. 2 в, г, д, е, ж, 3, и, к, л, ж). С появлением импульса на п-м (фиг. 2 м) выходе дещифратора 7 импульс управляемого формирователя 5 импульсов (фиг. 26), следующий за импульсом, вызвавщим л-е состояние реверсивного счетчика 6, не пройдет ни на вход прямого, ни на вход обратного счета реверсивного счетчика 6, поскольку в это время на третьем входе пятого элемента И 12 действует нулевой потенциал с инверсного выхода четвертого элемента И 11 (фиг. 2 р), а на третьем входе шестого элемента И 13 действует нулевой потенциал с инверсного выхода третьего триггера 18 (фиг. 2 ф), последний изменит свое состояние по окончании действия импульса с инверсного выхода первого элемента И 8. С изменением состояния третьего

5 триггера 18 нулевым потенциалом с его пря0

0 5 5

0 5

мого выхода закроется пятый элемент И 12, а единичным потенциалом с инверсного выхода откроется щестой элемент И 13. Реверсивный счетчик 6 начинает считать в обратном направлении до появления импульса на первом выходе дещифратора 7. С появлением этого импульса импульс управляемого формирователя 5 импульсов, следующий за импульсом, вызвавщим нулевое состояние реверсивного счетчика 6, на входы реверсивного счетчика 6 не пройдет, так как он совпадает по времени с нулевым сигналом с инверсного выхода первого элемента И 8 (фиг. 2 у), действующим на первом входе щестого элемента И 13 и запирающим его на время своего действия и с нулевым потенциалом на первом входе пятого элемента И 12 с прямого выхода третьего триггера 18 (фиг. 2 у). Третий триггер 18 изменит свое состояние по окончании действия импульса с инверсного выхода четверого элемента И 11 (фиг. 2 х), пятый элемент И 12 откроется и через него на вход прямого счета реверсивного счетчика 6 начинают поступать импульсы управляемого формирователя 5 импульсов. Снова начинается период формирования импульсов управления ФПКН 2.

Таким образом, реверсивный счетчик 6 периодически изменяет направление счета, причем длительность импульсов с первого и п-го выходов дещифратора 7 оказывается в два раза больще длительности импульсов с любого другого выхода дещифратора 7 (фиг. 2 в, м). В то же время длительность импульсов с первого и п-го выходов дещифратора 7 равна периоду синусоидального

сигнала частоты ю, с других выходов - полупериоду.

Импульсы дешифратора 7 управляют амплитудопереключающими ключами синусной и косинусной групп ФПКН 2. При срабатывании этих ключей к выходам ФПКН 2 оказывается подключенным соответствующий отвод функционального делителя напряжения ФПКН 2 на полпериода синусоиды частоты, а в моменты, соответствующие действию первого и «-го импульсов, на целый период. При этом отпирание и запирание ключей ФПКН 2 осуществляется в моменты перехода синусоидального сигнала через нулевые значения. Амплитудно-модулирован- ные сигналы на выходах ФПКН 2 (фиг. 2н, о) являются результатами сложения во время полупериодов и периодов данного сигнала различной амплитуды.

Импульс с прямого выхода четвертого элемента И 11 определяет момент срабатывания второго триггера 17, а с прямого выхода первого элемента И 8 - первого триггера 16. Порядок перехода второго триггера 17 из одного состояния в другое определяется состоянием первого триггера 16, а первого триггера 16 - состоянием второго триггера 17.

Этот порядок сохраняется после любого включения и выключения формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов. Связь второго 17 и первого 16 триггеров осуществляется через восьмой и третий элементы И 15 и 10 и через седьмой и второй элементы И 14 и 9.

Изменение состояний второго и первого триггеров 17 и 16, таким образом, происходит в моменты, соответствующие срединам первого и rt-ro импульсов дещифратора 7.

Импульсы второго и первого триггеров 17 и 16 управляют ключами соответственно первого и второго управляемых фазовращателей 3 и 4. В результате на выходе формирователя двухфазных балансно-модули- рованных сигналов сигналы имеют форму, представленную на фиг. 2 ю, я, т. е. с)орми- руются балансно-модулированные сигналы:

f/osin sinw/; L/ocosQ sinco/,

где Q -.частота сигнала огибающей;

4«

U-a - амплитуда огибающей. Отпирание и запирание ключей ФПКН 2 и первого и второго управляемых фазовращателей 3 и 4 происходят в моменты перехода через нуль синусоиды сигнала источника 1, причем цифровая часть устройства обеспечивает строгую синхронность срабатывания синусных и косинусных ключей ФПКН 2 и управляемых фазовращателей 3 и 4. Все. это исключает переходные процессы в моменты срабатывания ключей и погрешность фазового сдвига между огибающими выходных сигналов.

5

o

5

0

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Формирователь двухфазных балансно- модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные источник синусоидального напряжения и функциональный преобразователь «Код-напряжение, а также реверсивный счетчик и управляемый формирователь импульсов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходных сигналов, в него введены дешифратор, входы которого соединены с соответствующими кодовыми выходами реверсивного счетчика, а каждый из п его выходов - с соответствующим управляющим входом функционального преобразователя код-напряжение, первый и второй управляемые фазовращатели, сигнальные входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами функционального преобразователя код-напряжение, между первым выходом дещифратора и первым управляющим входом первого управляемого фазовращателя введены последовательно соединенные первый элемент И, второй элемент И, первый триггер, третий элемент И и второй триггер, между п-ным выходом дешифратора и вторым входом третьего элемента И введен четвертый элемент И, между инверсным выходом первого элемента И и входом прямого счета реверсивного счетчика введены последовательно соединенные третий триггер и пятый элемент И, между инверсным выходом первого элемента И и входом обратного счета реверсивного счетчика введен шестой элемент И, между инверсным выходом второго триггера и вторым входом первого триггера введен седьмой элемент И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И, между инверсным выходом первого триггера и вторым входом второго триггера введен восьмой элемент И, второй вход которого соединен с вторым входом третьего эле- .мента И, при этом выход источника синусоидального напряжения соединен с управляющим входом управляемого формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, с вторым входом четвертого элемента И, с вторым входом пятого элемента И и с вторым входом шестого элемента И, инверсный выход четвертого элемента И соединен с вторым входом третьего триггера и с третьим входом пятого элемента И, инверсный выход третьего триггера соединен с третьим входом шестого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с вторым управляющим входом первого управляемого фазовращателя, прямой выход второго триггера соединен с вторым входом второго элемента И, первый управляющий вход второго управляемого фазовращателя соединен с прямым выходом первого триггера, второй управляющий вход второго, управляемого фазовращателя соединен с инверсным выходом первого триггера, а выходы первого и второго управляемых фазовращателей являются со- MWWWWWVWWWW

ответственно первым и вторым выходами формирователя двухфазных балансно-моду- лированных сигналов.

6 6

г д

е

Фиг. г

Изобретение относится к радиотехнике. Целью изобретения является уменьшение нелинейных искажений выходных сигналов. Формирователь содержит источник 1 синусоидального напряжения, функциональный преобразователь код-напряжение 2, два управляемых фазовращателя (УФ) 3 и 4, управляемый формирователь импульсов 5, реверсивный счетчик 6, дешифратор (Д) 7, восемь элементов И 8-15 и три триггера (Т) 16-18. Импульсы с Д 7 управляют ампли- тудопереключающими ключами синусной и косинусной групп преобразователя 2. Отпирание и запирание этих ключей и УФ 3 и 4 происходят в моменты перехода через нуль синусоиды сигнала источника 1, причем цифровая часть формирователя обеспечивает строгую синхронность их срабатывания. Это исключает переходные процессы в моменты срабатывания ключей и погрешность фазового сдвига между огибающими выходных сигналов. Цель достигается введением УФ 3 и 4, Д 7, элементов И 8-15 и Т 16-18. 2 ил. (Л N9 сл О) со