Дискретное фазозадающее устройство Советский патент 1986 года по МПК G01R25/04 

Изобретение.относится к фазоизмерительной технике, может бытъ кс пользовано для формирования двух напряжений с дискретно-изменяем1з1М фазовым сдвигом в калибраторах фазы и компенсационных фазометрах и является усовершенствованием изобретения по автосв. № 1010573.

Целью изобретения является повышение точности установки разности фаз „

На чертеже представлена структурная схема дискретного фазозадающего устройства.

Устройство содержит формирователь 1 запускающих импульсов :, парафазный элемент 2, первьш канал триггерных делителей частоты, состоящий из Dтриггеров 3.1-3.п. втооой канал триггерных делителей -qacTOTHj состо 7 п,кй КЗ D-триггеров 4.1-4.П, переключатели 5.1-3,(п+1), дополнительный 1)-триггер 6, регулятор 7 у1)овня сумматор 8 и фютьтры 9 и 10, Выход формировггтеля 1 соед -п-1ен с входом парафазного элемента 2, прямой и инверсный выходы :оторого через нерв кллочо/гел.ь 5.1 соединены с тактовьи входом первого В- триггера 4Л второго канала , Тактовые входы последовательно соединенньрс D-триггеров-, 4,.п второго 1чанала соединены через переключатели 5,2-5.п с прямьм и инверС11ым вьпсодаьш предьдущих D триггеров, а вььход D-триггера 4.п через переключатель 5.(л.) с входом фильтра 10. Тактовьш вход D-тригера 3 , 1 первого канала соединен С прямь№ выходом парафазного элеме;н та 2, а тактовые входы D-триггеров 3.2-3.11 - с прямы я-1 выходами предыДУ1ДИХ D-триггеров, Инверсные выходы В--триггеров 3-,1-3,11 первого канала соединены со своими D-входами и D-входами соответствую1Щ-1х D-триггеров 4.1-4.П второго канала. Входы Ю-триггеров З.п и 4.и и дополнительного и триггера б объединены между собой и соединены с инверсным выходом последнего Б триггера З.п первого канала. Прямой вьпсод дополнительного D-Tpnrrepa 6 соединен с входом регулятора 7 уровня, выход которого соединен с одним входом сумматора 8,второй вход которого соединен с прямым выходом последнего D-триггера З.п первого канала, -а выход - с входом фильтра 9. Формирователь 1 запускающих импульсов может быть построен по схеме обычного мультивибратора с кварцевой стабилизацией частоты на обычных логических элементах.

В качестве парафазного элемента

2 можно использовать усилитель-ограничитель на дифференциальном каскаде либо логический элемент И (ИЛИ), имеющий прямой и инверсный выходы. От точности установки сдвига 180 зависит погрешность включения самого малого дискрета фазы. При установке сдвига 180 на вьЕходе парафазного элемента 2 с погрешностью 1° и коэффициенте деления частоты 2 погрешность не превьплает 0,01°.

Два канал:а триперных делителей частоты могут быть выполнены на лю-

бых D-триггерах; работающих в счетном режиме и обладающих необходимым быстродействием, которое определяется частотой следования формирова,теля запускающих импульсов.

Регулятор 7 уровня представляет собой управляемый кодом (например, двоичным) четырехполюсник с изменяемьм коэффициентом передачи, В качестве регулятора уровня можно использовать обьганый цифрог.налоговьй преобразователь, на.пример K572IIA1 . Сумматор 8 представляет собой устройство, позволяющее суммировать величины двух напряжений, и может быть построен на

обычных резисторах, а. также на операгшонных усилителях. Фильтры 9 и 10, представляющие собой фильтры нижних частот, могут быть любого типа с достаточно большой крутизной среза.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 1 запускающих импульсов вырабатывает последовательность прямоугольных импульсных.сигналов типа меавдр. Эти сигналы поступают на парафазный элемент 2, на выходе которого форг-шрзются две противофазные прямоугольные последовательности HM-I пульсов со скважностью два. Сигнал

с прямого вькода парафазного элемента 2 поступает на гакговьш вход первого D-триггера 3 . первого; канала и через перек.пючат(ль 5.1 на тактовый вх;од первого D-триггера 4.1 второго

канала. Сигнал с инверсного выхода парафазного элемента 2 подается на второй вход перекл5эчателя 5,1, Инверсные D-TpnrrepoB 3,1-З.п пер31вог-о канала соединены с входами D, что обеспечивает работу D-триггеров в режиме деления частоты. На D-входы D-триггеров 4,1-4.п.второго канала поступают сигналы с инверсных выходон D-триггеров 3.4-З.п первого канала, благодаря чему осуществляется синхронизация работы каналов. В исходном положении переключатели 5.15.(п+1). установлены в положении О, D-триггеры первого и второго каналов работают синхронна и разност фаз между каналами равна нулю. Если переключатель 5.(п+1) переведем в положение I, то между первьми гармониками выходных напряжении уста новится сдвиг 180. При переводе переключателя 5.П в положение I запусканзщие импульсы на вход последнего D-триггера второго канала йриходят со сдвигом на полпериода выходного напряжения относительно запускающих импульсов первого канала и, в .связи с тем, что частота сигнала делится триггером на 2, между первыми гармониками выходных сигналов каналов устанавливается фазовый сдвиг 90. Если перегслючатель 5.1 переведен в положение I, то на выходе установится сдвиг 180/2N, где N - козффициент

деления частоты. На D-входы последних D-триггеров первого и второго каналов и дополнительного D-триггера поступает сигнал с инверсного выхода последнего D-триггера первого , канала, чем осуществляется их совместная синхронизация, но.поскольку на тактовый вход дополнительного D-триггера поступает сигнал с инверсного выхода предпоследнего D-триг- 0 гера первого канала, то разность фа между первыми гармониками с выхода дополнительного и последнего D-триг гера первого канала составляет 90 . Регулятор 7 осуществляет изменение уровня напряжения с выхода дополнительного триггера, это напряжение поступает на первый вход сумматора 8, на второй вход которого поступает напряжение с выхода последнего D-триггера первого канала. Разность фаз Чу на выходе устройства (фильтров 9 и 10) равна . где Ч - разность фаз между пер выми гармониками с выСледовательно,при малых дискретах изменения Uj , что достигается увеличением разрядности кода управления регулятора 7 уровня, получаем и малые дискреты,фазы. В устройстве фазовый сдвиг 90° создается с помощью дополнительного триггера 6, чем обусловлено отсутствие зависимости от частоты величины фазового сдвига и амплитуды 23 ходов первого и второго каналов триггерных делителей частоты; Ч arctgrr- дополнительно вводимое приращение фазового свдига выходного напряжения устройства; и. и и амплитуды суммируемых напряжений. В дискретном фазозадающем устройстве обеспечивается высокая надежность работы и значительно уменьшен минимальньй дискрет установки разности фаз, который не зависит от соотношения частоты формирователя запускаюпщх импульсов и выходной частоты. Существенное уменьшение минимального дискрета установки разности фаз (почти на порядок) достигается за счет сложения двух напряжений, сдвинутых по фазе друг относительно друга на 9Cf , одно из которых неизменно по величине, а второе изменяется. Результатом сложения таких напряжений является суммарный вектор, фаза которого связана с величиной изменяющегося напряжения соотношением Ч arctgrr агсй§Ко,где Ко - коt Uj эффициент передачи регулятора уровня . сигналов. Следовательно, предлагаемое устройство обладает более широкими функциональными возможностями. Формула изобретения Дискретное фазозадающее устройство по авт. св. № 1010573, отличающееся тем, что, с целью повышения точности установки разности фаз в него введены дополнительный D-триггер, регулятор уровня и сумматор,при этом выход последнего D-триггера первого канала соединен с первым фильтром через сумматор, второй вход которого соединен с выходом регулятора уровня, управляюиц1й вход которого соединен с входной клеммой Управление, а сигнальный - с выходом допол,$12753236

нительного D-триггера, С-вход кото- канала, а D-иход соединен с Dрого соединен с инверсным выходом входами последних D-триггеров и предпоследнего D-триггера первого второго каналов.

Изобретение относится к фазоизмерительной технике. Может быть использовано для формирования двух напряжений с дискретно-изменяемым фазовым сдвигом в калибраторах фазы и компенсационных фазометрах, является дополнительным к авт.св. № 1010573. /77/}f/8se/ / 6/i е/ /77е/ & Целью изобретения является повышение точности установки разности фаз. Устройство содержит формирователь 1 запускающих импульсов, парафазный элемент 2, первый канал триггерньрс делителей частоты, состояпщй из 1)-триг геров 3.1-З.п, второй канал триггерных делителей частоты, состоящий из D-триггеров 4.1-4.П, переключатели 5.1-5.(п+1), фильтры 9 и 10. Для достижения цели введены дополнительный D-триггер 6, регулятор 7 уровня, сумматор 8. Регулятор 7 уровня представляет собой управляемый кодом четырехполюсник с измененньм ко.эффициентом передачи. В устройстве фазовый сдвиг 90 создается с помоW щью дополнительного триггера 6.Этим с обусловлено отсутствие зависимости от частоты величины фазового сдвига и амплитуды сигналов. 1 ил. vac