Фазосдвигающее устройство Советский патент 1987 года по МПК H03H7/18 H03H11/22 

Изобретение относится к: радиотехнике и может быть использовано в измерительных устройствах фазовых модуляторах, генераторах сигналов и в системах автоматического управления.

Цель изобретения - повьшение точ ности формирования фазового сдвига выходных Сигналов.

На фиг. 1 приведена электрическая функциональная схема предложенно- 10 управляющие входы. го фазосдвигающего устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы, показывающие формирование выходного сигна ла; на фиг, 3 - временные диаграммы входного и выходных сигналов.

Фазосдвигающее устройство содержит первый, второй, третий и четвертый весовые сумматоры 1-4, первый, второй и третий управляемые ограничители; 5-7 и инвертор 8,20

Первые входы всех четырех сумматоров 1-4 соединены меязду собой и являются сигнальным входом устройства. Дополнительный вход фазосдвигающего устройства соединен с входом третьего управляемого ограничителя, „вторым входом первого сумматора 1 и вторым входом второго сумматора 2. Первый сумматор 1, первый управляемый

сигнал переменного тока Х прямоугольной с амплитудой Х (фиг. 26), равной амплитуде треуголь ного сигнала, но сдвинутый по фазе относительно треугольного сигнала йа 90°, Управляющий сигнал постоянного тока и поступает на первые управляющие входы управляемых ограничителей 5-7 и через инвертор 8 на их вторые

Рассмотрим процесс формирования напряжения U, на первом выходе фазо- сдвигающего устройства (фиг. 2). В

}5 результате суммирования напряжений X и X на выходе первого весового с умматора 1 получается напряжение U (фиго 2в), которое ограничивается управляемьм ограничителем 6 на уровне и. Напряжение Uj. (фиг. 2г) поступает на инвертирующий вход весового сумматора 3, имеющего коэффициент передачи Kg -2. В результате на весовой сумматор 3 поступает напряжени

25 (фиг, 2д), а на его второй инвертируишрсй вход - напряжение U, (фиг. 2е) с выхода третьего управля емого ограничителя 7, представляющее собой сигнаг( Х , ограниченный по

ограничитель 5 и инвертор 8 образуют 30 амплитуДе на уровне U. На фиг. 2 показана сумма сигналов (фиг.2ж), которая при суммировании с треугольным сигналом X, поступающим на первый неинвертирующий вход третьего -,- весового сумматора 3, образует на первом выходе фазосдвигающего устройства напряжение Uj, (фиг. 2з и Зб) треугольной формы, но сдвинутое по- фазе относительно входного сигнала

последовательную цепь, выход которой соединен с вторым входом третьего сумматора 3, выход которого является первым выходом фазосдвигающего устройства.

казана сумма сигналов (фиг.2ж), которая при суммировании с треугольным сигналом X, поступающим на первый неинвертирующий вход третьего -,- весового сумматора 3, образует на первом выходе фазосдвигающего устройства напряжение Uj, (фиг. 2з и Зб) треугольной формы, но сдвинутое по- фазе относительно входного сигнала.

0 X на угол -4-, 4 V

Л.

м

При изменении

Второй сумматор 2 и второй управляемый ограничитель 6 образуют последовательную цепь, выход которой соединен с вторым входом четвертого сумматора 4, выход которого является вторьмсэыходом фазосдвигающего устройства,, Вьпсод третьего управляемого ограничителя 7 соединен с третьим входом третьего сумматора 3 и третьим 45 логично фор1 руется сигнал .З входом четвертого сумматора 4. Управ- а втором выходе фазосдвигающего усти от О до фазовый сдвиг няется пропорционально от О до независимо от частоты сигнала Х. Аналяюпщй вход фазосдвигающего устройства соединен с входом инвертора 8 и первыми управляющими входами управляемых ограничителей 5-7, вторые управ- ляющие входы которьк соединены с выходом инвертора 8,

Устройство работает следующим образом,

На вход фазосдвигающего устройства поступает входной сигнал переменного тока треугольной формы X с амплитудой X (фиг. 2а и За). На опорньш вход фазосдвигающего устройства поступает

управляющие входы.

сигнал переменного тока Х прямоугольной с амплитудой Х (фиг. 26), равной амплитуде треугол ного сигнала, но сдвинутый по фазе относительно треугольного сигнала йа 90°, Управляющий сигнал постоянного тока и поступает на первые управляющие входы управляемых ограничителей 5-7 и через инвертор 8 на их вторые

управляющие входы.

Рассмотрим процесс формирования напряжения U, на первом выходе фазо- сдвигающего устройства (фиг. 2). В

результате суммирования напряжений X и X на выходе первого весового с умматора 1 получается напряжение U (фиго 2в), которое ограничивается управляемьм ограничителем 6 на уровне и. Напряжение Uj. (фиг. 2г) поступает на инвертирующий вход весового сумматора 3, имеющего коэффициент передачи Kg -2. В результате на весовой сумматор 3 поступает напряжение

(фиг, 2д), а на его второй инвертируишрсй вход - напряжение U, (фиг. 2е) с выхода третьего управля емого ограничителя 7, представляющее собой сигнаг( Х , ограниченный по

амплитуДе на уровне U. На фиг. 2 показана сумма сигналов (фиг.2ж), которая при суммировании с треугольным сигналом X, поступающим на первый неинвертирующий вход третьего весового сумматора 3, образует на первом выходе фазосдвигающего устройства напряжение Uj, (фиг. 2з и Зб) треугольной формы, но сдвинутое по- фазе относительно входного сигнала.

логично фор1 руется сигнал .З а втором выходе фазосдвигающего устX на угол -4-, 4 V

Л.

м

При изменении

логично фор1 руется сигнал .З а втором выходе фазосдвигающего усти от О до фазовый сдвиг няется пропорционально от О до независимо от частоты сигнала Х. Анаройства. При этом, если учесть, что опорный сигнал поступает на инвертирующий вход второго весового сумматора- 2 к на второй инвертирующий вход четвертого весового сумматора 4, то напряжение U на втором выходе фазосдвигающего устройства оказывается сдвинутым по фазе относительно входного сигнала X на угол Ч - -тг-/ л „

При изменении U от О до X.

м фазовый

сдвиг 2 изменяется от О до - -j , Фазовый сдвиг f, обеспечиваемый фазо- сдвигающим устройством, между сигналами и и и на первом и втором выи

ходах (фиг. 4) При

. t изменении U от нуля до Х; фазовый

сдвиг меняется пропорционально от О до уГ независимо от частоты входног сигнала X. Требуемый фазовый сдвиг межДу сигналами реализуется при при- менении только операций суммирования инвертирования и ограничения без применения каких-либо коммутирующих устройств.

Формула изо бретения

Фазосдвигающее устройство, содержащее первый и второй весовые сумматоры, неинвертирующие входы которых объединены и являются входом фазо- сдвигающего устройства, второй неинвертирующий вход первого и инверти- рунищяй вход второго весовых сумматоров объединены и являются входом опорного сигнала, а также третий весовой сумматор, отличающееся тем, что, с целью повьвпения точности формирования фазового сдви5

fO

га выходных сигналов, в него введены первьш, второй и третий управляемые ограничители, инвертор и четвертый весовой сумматор, неинвертирующий вход которого соединен с первыми неинвертирующими входами третьего и первого весовых сумматоров, выход первого весового сумматора через первый управляемый ограничитель подключен к инвертирующему входу третьего весового сумматора, второй неинвертирующий вход которого подключен к первому инвертирующему входу четвертого весового сумматора и выходу

f5 второго управляемого ограничителя, вход которого соединен с вторым неинвертирующим входом первого весового сумматора, выход второго весового сумматора через третий управляемый

0 ограничитель подключен к второму ин- . вертирующему входу четвертого весово го сумматора, при этом первые управляющие входы первого, второго и третьего управляемых ограничителей объе5 динены и являются входом сигнала управления, а объединенные вторые управляющие вХоды подключены к входу сигнала управления через инвертор.

0

Изобретение относится к радиотехнике Цель изобретения - повьшение точности формирования фазового сдвига выходных сигналов. Устр-во содержит четьфе весовых сумматора (ВС) 1-4, три управляемых ограничителя (УО) 5, 6 и 7 и инвертор 8. На входы устр-ва поступают сигналы переменного тока треугольной формы и прямоугольной формы с амплитудой, равной амплитуде треугольного сигнала, но сдвинутые относительно его по фазе на 90°. Цель достигается введением ВС 4, УО 5, 6 и 7 и инвертора 8, с помощью которых требуемый фазовый сдвиг между сигна- -: лами реализуется при применении только операций суммирования, инвертирования и ограничения без применения каких-либо коммутирзпощих эл-тов. 3 ил. со о сд 00 00 ю

.-

Я-Ус-1-г4-- -ГН- уг

4:4:::ЭД -Й:Р

и/ 2

S

,ц.2

Фиг.З

Составитель Ю. Чернышев Редактор О. К ковецкая Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 1464/54 . Тираж 902Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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