Устройство сдвига фазы на 90 @ Советский патент 1989 года по МПК G01R25/04 G01R25/00 

1

(21)4381759/24-21

(22)22,02,88

(46) 30.09,89. Бюл. № 36

(71)Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина

(72)БоУ.Кизипов и А.П.Лазуренко

(53)621,317.77(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 451019, кл. G 01 R 25/04, 1974.

Авторское свидетельство СССР 1051453, кл. G 01 R 25/00, 1983.

(54)УСТРОЙСТВО СДВИГА ФАЗЫ НА 90

(57)Изобретение относится к измерительной технике и упрощает устройства фазового сдвига на 90° за счет регулирования сдвига фазы на выходе без регуочирор.ания используемой фазо- сдЕигающей цепи. Сигнал с выхода фа- 3осдвигающего элемента 1, не имеющего регулировки фазы, суммируется в сумматоре 3 с сигналом, прошедтим через управляемый по моду-пю и знаку коэффициента передачи делитель 2 напряжения. Сиг.-ал на управлянщ1 й влод делителя 2 подается с выхода фазового детектора 5 через интегратор 4. ExoAKbiNai сигнала. -ш фазового детектора 5 ЯЗЛ5ЛОТСЯ входной и выходной сигналы устройствао 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и упрощает устройства фазового сдвига на 90° за счет регулирования сдвига фазы на выходе без регулирования используемой фазосдвигающей цепи. Сигнал с выхода фазосдвигающего элемента 1, не имеющего регулировки фазы, суммируется в сумматоре 3 с сигналом, прошедшим через управляемый по модулю и знаку коэффициента передачи делитель 2 напряжения. Сигнал на управляющий вход делителя 2 подается с выхода фазового детектора 5 через интегратор 4. Входными сигналами фазового детектора 5 являются входной и выходной сигналы устройства. 3 ил.

и $ш u)t

Uili)))

SM cos u

15

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано при построении фазосдвигающнх устройств, предназначенных для фор.ш ровакия синусоидального напряжения; фаза которого сдвинута на 90 относительно исходного. Подобные устройства необходимы при построении различных фазовращающих cxeMj где .предполагается квадратурное расщепление входного синусоядального сигналаз фильтров симметричных составля.ющи:-: в устройствах зиергетической автоматики, фазо- распределяющих схем для фазового управления : вентилями,; в измерител ыа1х преобразователях реактивной мощности и в других слут-1аяк.

Цель изобретения - увеличение точности за счет использования фазосдви- га га1цей цепи без элементов регз лировки

На фиго 1 представлена структурная схема устройства сдвига фазы на 90°; фиг„ 2 - эпюры напряжений на выходе фазового детектора при различных расстройках Мр фазосдвигагощего элемента; на фиг, 3 - приндипиальная схема фа- зосдвигающего элемента, реаг шзованно- го на операционном усилителе с. фазовым звеном первого порядка

На фиг, 1 показаны фазосдвигающш элемент 1,, управляемый по модулю и знаку коэффициента передачи делитель 2,напряжения5 сумматор 3, интегратор 4 и фазовый детектор 5, Входом устрой ства является вход фазосдвигающего элемента 1 соединенньш со входом делителя 2 напряжения и перв-ым входом фазового детектора 5„ Выкоды фазосдвигающего элемента 1 и делителя 2 напря женин соедш ены соответственно со входами с-умматора Зд выход которого является выходом устройства и соединен со вторым входом фазового детектора 5; выход которого подсоединен кО вход-у интегратора 4, а вы-ход послед- него соедикек с управляющим входом делителя 2 напряжения„

Рассмотрргм работу устройства при то-чной настройке фазосдвигающего элемента 1 на получение сдвига фазы5 равного 90 э т,е, когда на его выходе имеется сигнал Ug, 3in(ut-i-90 )U j cos6Dt

Б данном случае на выходе интегратора 4 напряжение равно нулю,, так как напряжение на выходе фазового детектора 5 будет иметь ви,ц, приведенный на фиг, 2а, При его усреднении

1705

0

5

0

0

0

5

интегратором 4 получим .у,,. Управляемый делитель 2 напряжения в этом случае- не пропускает на выход входной синусоидальный сигнал, а на вьпсоде сумматора 3 присутствует вы ходной сигнал фазосдвигающего элемента,, который является ортогональным входно у сигналу

Предположим, что произошла расстройка фазосдвигающего элемента 1 либо вс:ледствке изменения частоты входного сигналаг либо вследствие изменения номиналов фазосдвигающей цепи, В этом случае ка выходе элемента 1 будет присутствовать сигнал

j sin(cot+90° + i4 ) cosCut+Aif).

Использ-уя известное математическое разложение

cos(xty)cos X cos yi sin x sin y,

Г-ЮЖНО представить выходной сигнал фазосдвигающего элемента 1 в следую- niei-s виде:

Uf, cos (at+uU j-U. cosuqicosQt-, ,

-Ug, sinuLPsincot.

Отсюда, сигнал5 кото рьй по фазе ор- тогоналем входном-s s можно получить, если к выходному сигнгшу фазосдвигающего элемента 1 прибавить входной сигнал устройства, a шлитyдa которого зависит от величины фазовой расстройки uCfi и равна Ug sin i-q), т,е,

Ug|., cos(cjt-t-&t)-i-Ug sinbCfsin.)to

(2)

Описанньш принцип в дани лч. устройстве реализуется с помош; управляемого делителя 2 напряжения и сумматора 3 При наличии фазовой расстрой- к-й Л1| выходное напряжение фазового детектора 5 будет иметь вид, приведенный на фиг. 26 или фиг. 2в в за- висимост-и от знака Д(. Усредняя это напряжение, интегратор 4 будет накапливать напряжение на выходе, уровень которого будет пропорционален величине, а полярность - знаку фазовой расстройки йСр, Напряжение с выхода интегратора 4 прикладывается к управляющему входу делителя 2 и задает необходиьай коэффициент деления ам- п-литуды входного синусоидального сигнала и его знак. Сигнал с выхода делителя 2 суммируется с выходным сигналом фазосдвигающего элемента 1 и таким образом изменяет его фазу. С иедящнй контур в установившемся реВ

А

Фие.г

фие.Ъ

Ve i sifffcot-t