Калибратор фазового сдвига Советский патент 1987 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для поверки фазо- метрической аппаратуры.

Цель изобретения - уменьшение дискретности задания фазовых сдвигов ,

На чертеже приведена структурная схема устройства,

Калибратор фазового сдвига содержит генератор 1 прямоугольных им- пулыЛв, подключенный к входу счетчика 2 Джонсона, информационные выходы которого соответственно под- ключены к входам коммутаторов 3 и 4 задающего и опорного каналов соответственно, выход первого из них непосредственно, а второго через управляемый инвертор-повторитель 5 подключены к В-входйм триггеров 6 и 7, синхровходы которых подключены к выходу генератора 1, а выходы через выходные формирующие блоки 8 и 9 содинены с выходами устройства. Управ ляющиё входы коммутаторов опорного и задающего 3 каналов и инвертора-- повторителя 5 подключены к выходам переключателя 10,

Устройство работает следующим об разом.

Генератор 1 вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой f, которые поступают на вход счетчика 2 Джонсона и С-входы триггеров 6 и 7. По рабочему фронту импульса счетчик 2 Джонсона сдвигает импульсную последовательность на один разряд, по приходе второго - еще на один и т,д формируя на выходах (прямых) тригге ров счетчика 2 Джонсона периоди ческих прямоугольных последовательностей, сдвинутых одна относительно другой на величину дискрета, задани

фазового сдЕига i следующи с частотой

2М - N

где М - количество входов коммутатора 4 и опорного канала; N - количество входов коммутатора 3 задающего канала. Управляемый кодом переключателя 10 коммутатор 3 подключает требуемый выход счетчика 2 на D-вход триггера 6, а коммутатор 4 опорного канала через инвертор-повторитель 5 под

5 0 5

о

Q

ключает к D-входу триггера 7 опорного канала соответствующий выход счетчика 2. На входы триггеров 6 и 7 поступают сигналы, сдвинутые по фа- з е относительно друг друга. Синхронизация триггеров 6 и 7 генератором 1 обеспечивает задание фазовых сдвигов сигналов с заданным дискретом с высокой точностью.

При задании фазовых сдвигов в

пределах от О до (первый

сектор) с дискретом --- кодовый

М N

переключатель 10 на выход опорного канала подключает напряжение с нулевым фазовым сдвигом; на йыходе задающего канала - напряжение с соответствующим фазовым сдвигом.

При задании фазового сдвига в пределах второго сектора (от

tr 21Г .

- до -п-;, на выход опорного канала

подключается напряжение, сдвинутое по отношению к нулевому на угол If

-; на выходе задающего канала - напряжение с соответствующим фазовым сдвигом. Аналогично коммутатор 4 опорного канала совместно с управляемым инвертором-повторителем 5 с помощью переключателя 10 обеспечивают соответствующий сектор задания фазовых сдвигов сигнала, а коммутатор

3задающего канала - перебор дискретов фазовых сдвигов сигнала в заданном секторе.

Управляемый инвертор-повторитель 5 выбирает зону задания угла фазового сдвига

О If J я 2ir,

Коммутатор 4 опорного канала выбирает сектор (на тригонометрическом

круге) задания угла фазового сдвига в пределах каждой из зон, т.е.

4t) - - ширина зоны. .

g Коммутатор 3 задающего канала выбирает набор дискретов фазовых сдвигов в пределах сектора A(f NJi;; при этом величина (дискрета) изменения фазы

5

Jf/

7Г MN

Jjti N

Если обозначить через L номер зоны задания угла фазового сдвига,то

любой угол можно представить как Ц , где К 01 (LMN -1),

причем L 1 (O-ci/i Tr), L 2 (7Г ( 2V), что и достигается с помощью подключения соответствующего номера зоны L сектора М, набора дискретных значений углов фазовых сдвигов N в пределах сектора соответственно инвертором-повторителем 5 и коммутаторами 4 опорного и 3 задающего каналов, управляемых переключателем 10, Сдвинутые по фазе на угол q два прямоугольных сигнала поступают на D-входы триггеров синхронизации с некоторым дополнительным сдвигом ё., вызванным разбросом задержек в цепях счетчика 2 и коммутаторов 3 и 4 и инвертора-повторителя 5. На выходе триггеров синхронизации сигналы появляются с задержкой на один такт (период следования импульсов генератора 1) относительно тактовог фронта, вызвавшего входные сигналы, на разброс 64 их выходах будет устранен, так как выходная информация на выходе D-триггеров появляетс синхронно с приходом тактового фронта на С-вход. Для нормальной работы необходимо выполнить условие

i.

З.к. макс

1

f

где t

3. к. WOKC

- максимальное время задержки в канале. При работе на предельных частотах обычно задержка в триггерах счетчика 2 и коммутатора 3,4 превьшает 1/, т.е. в этом случае сигнал на выходе триггеров синхронизации относительно фронта импульса, вызвавшего его появление, на выходе счетчика 2 составит 2 такта, что обеспечивает синхронизацию (исключение разбросов задержек) на предельной частоте,

Составитель В. Шубин Редактор Л, Веселовская Техред Л.Олийнык Корректор А, Тяско

Заказ 5562/44Тираж 730Подписное

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

когда погрешность разброса задержек становится соизмеримой с дискретом Л(/ задания фазового сдвига. Поэтому устройства без триггеров синхронизации вблизи предельных частот работать практически не могут ввиду роста погрешности, вызванной разбросом задержек в каналах.

Калибратор фазового сдвига может быть использован для создания высокоточных высокочастотных устройств задания фазовых сдвигов между двумя сигналами.

Формула изобретения

0

Калибратор фазового сдвига, со- Q держащий генератор импульсов, соединенный с входом счетчика Джонсона и синхровходами первого и второго D-триггеров, информационные выходы счетчика Джонсона соединены с соот- 5 ветствукяцими информационными входами коммутатора задающего канала, а соответствующие входы переключателя подключены к управляющим входам коммутатора задающего канала и управляемого инвертора-повторителя, выходы которых соответственно подключены к D-входам первого И бторого триггеров, выходы которых соединены с входами выходных формирующих блоков, выходы которых являются выходами калибратора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дискретности задания фазовых сдвигов, он снабжен коммутатором опорного канала, информационными входами подключенным к информационным выходам счетчика Джонсона, а выходом - к входу управляемого инвертора-повторителя, управляющие входы коммутатора опорного канала подключены к соответствующим

35

0

45

выходам переключателя.

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники и может быть использовано для поверки фазо- метрической аппаратуры. Введение в калибратор фазового сдвига коммутатора 4 опорного канала уменьшает дискретность задания фазовых сдвигов . 1 ил. Ч 4 4 J/ Ч/ со СП ND 4::