Регулируемая мера фазовых сдвигов Советский патент 1986 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к электрическим измерениям, а именно к устройствам, задающим между двумя гармоническими сигналами фазовый сдвиг от О до 360 в широком частотном диапазо- не, и может быть использовано для поверки фазоизмерительной аппарату- . ры.

Цель изобретения - уменьшение дискрета регулируемого фазового сдвига широком | ;иапазоне частот.

На фиг.1 приведена структурная схема предложенного устройства, на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.

Регулируемая мера фазовых сдвигов содержит блок 1 задания кодов, блок 2 записи кода, генератор 3 импульсов, два идентичных канала 4 и 5, содержа- каждаш m многоразрядных регистра 6,-бп,, выходы которых соответственно соединены с m цифроаналоговыми преобразователями 7, вьпсоды которых соединены с информационными входами m ключей 8,-8, выходы которых соединены между собой и подключены к фильтру 9 нижних частот, источник 10 опорного напряжения выходами соединен с . соответствующими входами m цифроанало говых преобразователей 71 -7ni, управля ющие входы m ключей 8, -8 соединены с выходами пересчетного элемента 11, выход генератора 3 импульсов соединен с входами пересчетных элементов 11 каналов 4 и 5, выходы блока 2 записи кода подключены к входам установки , пересчетного элемента 11 канала 4, а выход блока 2 записи кода соединен с выходом пересчетного элемента 11 канала 5, выходы блока 1 задания кодов соединены с входами многоразрядных регистров 6,-6 t каналов 4 и 5.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы от генератора 3 импульсов поступают на пересчетные элементы 11 каналов 4 и 5, В пересчетный элемент 11 канала 4 в момент заполнения пересчетного элемента 11 канала 5 (равенства нулю кода, установленного триггерами этого элемента) вводится, нап1)имер, код числа нуль, что соответствует синфазной работе пересчетных элементов 11 каналов 4 и 5.

Количество многоразрядных регистров 6(-Sfn дифроаналоговых преобразователей 7i -7, ключей 8|-8н1 в каналах 4 и 5 определяется числом m дис

кретных значении синусоид,альной функции, используемых при формировании выходных сигналов регулируемой меры.

С блока 2 задания кодов вводятся последовательно в многоразрядные регистры 6, -6„ каналов 4 и 5 значения кодов, соответствующие дискретным значениям синусоидальной функции, выбираемым из условия

sin

27

m

i (,2,3,...,m),

т.е., на входы первого многоразрядного регистра 6, каналов 4 и 5 поступают коды чисел, пропорциональные значению синусоидальной функции

, 2- .

на входы второго многоразрядsin

m

ного регистра 6л

чисел функции sin гистра 65

функции sin

каналов 4 и

2г п

5 - коды

каналов

2 m

2 на входы ре- и 5 - коды чисел

3 и т.д. до регистра

m

Ш.1

Выходные сигналы регистров , соответствующие введенным

значениям синусоидальной функции с блока 2 задания кодов, поступают на входы цифроаналоговых преобразователей 7, -7 соответственно. Выходные сигналы цифроаналоговых преобразователей каналов 4 и 5 представляет собой постоянные напряжения (фиг. 2аи 5 соответственно), значения которых пропорциональны значениям кодов синусоидальных функций, введенным в регистры 6,-6и, и поступают на ключи В,-8п, каналов 4 и 5. Управляющие входы ключей 8(-8fn подключены к пересчетным элементам 11. Сигналами с пересчетных элементов f1 каналов 4 и 5 (фиг. 2 в и г ) осуществляется циклическое непрерывное подключение к фильтрам 9 каналов 4 и 5 выходов цифроаналоговых преобразователей 7, - 7 (фиг. 23 и е ) и, таким образом, синтезируются выходные сигналы каналов 4 и 5 (фиг. 2 и - соответствен.но). Фильтры 9,нижних частот каналов 4 и 5 имеют амплитудно-частотные характеристики, обеспечивающие пропус, кание на их выходы только первых гармоник ступенчатых сигналов (фиг. 29 и в соответственно).

10

Выходные сигналы регулируемой меры, сформированные описанным методом, ,.являются синфазными (фиг. и |), С целью задания, фазового сдвига между выходными сигналами устройства в регистры 6 канала 4 вводятся последовательно значения кодов синусоидальной фзшкции, отличные, от значений кодов, введенных в регистры канала 5, При этом выходные .сигналы цифроаналоговых преобразователей 7, -7 канала 4 представляют со- б.ой постоянные напряжения (фиг. 2и), значения которых пропорциональны значениям кодов синуройдальной функции, 5 введенным в регистры 6,-6г канала 4, .а сигнар, синтезируе/ ш на входе фильтра 9 канала. 4 (фиг. 2k) и на

- его.выходе (фиг. 2п), имеет фазовый сдвиг су относительно выходного сигна- 20 ла фильтра 9 канала 5 (фиг. 2р. При использовании для, задания фазовых сдвигов в регулируемой мере п

. двоичных разрядов может быть получена дискретность задания фазовых сдви-25 гов равная tf .. Для дискретность составит (

0,f

-(регистры 6,-6.„ и цифроаналоговые преобраЗЬватели в этом случае .12-разрядные). Практически минималь- 30 -ный дискрет фазового сдвига ограни- . чивает.ся только точностью цифроаналоговых преобразователей -7. Быст- родействйё последних при этом не влияет на диапазон рабочих частот регу- лируемой меры, поскольку цифроаналоговые преобразователи 7) -7, в предла- гаемом устройстве служат для формиро- вания достоянного напряжения соответ- .ствующего уровня.40

.Диапазон рабочих частот регулируемой м.еры ограничивается сверху быстродействием пересчетного элемента 11 и .ключей 8, -8 и может достигать де- сят:ков мегагерц.45

Фазо вьй сдвиг между выходными сиг- налами регулируемой меры можно изме- также с дискретом, равным cpj,

(где К - коэффициент деления в

ггересчетном элементе 11), путем записи В пегесчетном элементе 11 канала 4 из блока 2 записи в момент заполнения пересчетного элемента 11 канала 5 кода чилса,соответсвующего 55 задаваемому фазовому сдвигу.

Амплитуда синте.зируемых выходных сигналов устройства может изменяться

нять . 360°

10

5

20

25

2575624 .

путем регулирования величины постоянных напрлжений с выходов цифроаналоговых преобразователей 7,-7т, -например, канала 4 (фиг. 2 мин ), что достигается занесением соответствующих кодов из блока 1 задания ко.дов в регистры 6,-6,.

. Блок 1 задания кодов может быть выполнен, например, в виде постоянного запоминающего устройства, храня-., щего значения синусоидальной функции

360° 2

стояяное запоминающееустройство при этом содержит регистр адреса числа, - положение 1 в котором задается из- : вне и определяет код числа на выходе блока 1 задания кодов.

Блок 2 записи кода может быть выполнен, например, в виде постоянного запоминающего устройства, хранящего значения кодов чисел, соответствующих задав.аемым фазовым сдвигам.

для углов с дискретностью

По25

30 . 40

45

55

Таким образом, предложенная регулируемая мера позволяет задавать фазовые сдвиги между выходными сигналами в диапазоне частот до десятков мегагерц при изменении фазовых сдвигов от О до 360° с дискретностью 0,1° и менее. При этом обеспечивается регулировка амплитуды выходных сигналов устройства в широких.пределах.. ..

Формула изобретения

Регулируемая мера фазовых сдвигов, содержащая два канала, каждый из ко- тбрых состоит Из источника опорного напряжения, пересчетного элемента, выходы которого соединены с управляющими входами т. ключей, выходы m клю. - чей соединены между собой и подключены к входу фильтра нижних.частот, выход которого выходом меры, а также генератор импульсов, выход которого соединен с входами пересчетных элементов, блок записи кода, выходы которого соединены с входами установки пересчетного элемента одно- го канала, вход блока записи кода соединен с выходом пересчетного элемента другого канала, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения дискрета регулируемого фазового сдви га в широком диапазоне частот, она :дополнительно снабжена блоком задания кодов, а также в каждом канале - т многоразрядными регистрами, соединенными своими выходами с входами m цифроаналоговых преобразователей,

входами m цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами m ключей, блок задания кодов соединен с входапричем в каждом канале источник опор- 5 ми многоразрядных регистров обоих ка- ного напряжения соединен с вторыми налов.

входами m цифроаналоговых преобразователей, выходы которых соединены с информационными входами m ключей, блок задания кодов соединен с входа

Изобретение касается электрического измерения и может быть использовано для поверки фазоизмерительной аппаратуры. Цель изобретения - уменьшение дискрета регулируемого фазового сдвига в широком диапазоне частот. В устройство, содержащее.два идентичных канала, каждый из которых состоит из источника опорного напряжения, пересчетного элемента, ключей, фильтр нижних частот, а также блок записи кода, для достижения цели введены блок задания кодов, а в каждый канал m многоразрядньк регистров, m цифро- аналоговых преобразователей. Количество многоразрядных регистров цифроана- логовых преобразователей, ключей в каналах определяется числом m дискретных значений синусоидальной функции, используемых при формировании выходных сигналов регулируемой меры. Устройство позволяет задавать фазовые сдвиги между выходными сигналами в диапазоне частот до десятков мегагерц при изменении фазовых сдвигов от О до ЗбО с дискретностью 0,1 и ; менее. При этом обеспечивается регулировка амплитуды выходных сигналов устройства в широких пределах. 2 ил. (Л с tc ел ел а 1C

fftuB.i

«г«з

UiUi, UfUe

UzUj Ut

UsUe

I I

jL

JI

S г

I I M I i t I I I I I I I I I I

I I I i t I I I t I I I I t

Hf

к fl

H H

Фиг.2

Редактор М.Келемеш

Составитель Ю.Макаревйч

Техред М.ХрданиЧ Корректор М.Максимишинец

Заказ 4913/43 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4