Управляемый фазовращатель Советский патент 1991 года по МПК H03H11/20 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, где необходимо получение стабильного сдвига фазы в диапазоне 0 - 180°С при изменении частоты входного сигнала.

Целью изобретения является стабилизация сдвига фазы при изменении частты входного сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого управляемого фазовращателя.

Управляемый фазовращатель содержит двухвходый инвертирующий интегратор 1, преобразователь 2 частота - напряжение, первый и второй аналоговые перемножители 3,4, инвертирующий сумматор 5, причем двухвходовый инвертирующий интегратор 1 состоит из первого и второго резисторов

6,7. операционного усилителя 8 и конденсатора 9, а инвертирующий сумматор 5 состоит из третьего, четвертого и пятого резисторовЮ-12 и операционного усилителя 13.

Управляемый фазовращатель работает следующим образом.

Входной сигнал UBx(t) UujSln on поступает на первые входы двухвходового инвертирующего интегратора 1 инвертирующего сумматора 5. Выходной сигнал двухвходового инвертирующего интегратора 1 через второй аналоговый перемножитель 4 поступает на вторые входы двухвходового инвертирующего интегратора 1 и инвертирующего сумматора 5. При этом на второй вход второго аналогового перемножителя 4 поступает управляющее напряжеО

о

4 ГО Ю Ю

ние Еу с выхода первого аналогового перемножителя 3.

Двухвходовый инвертирующий интегратор 1 и второй аналоговый перемножитель 4 образуют управляемый фильтр нижних частот, передаточная функция которого описывается выражением

Кф

1 + S ТФ/К2 Еу

Кф

1 + S Гу

где l R2/Ri; Тф - С R2;

Гу Тф/К2 Еу,

К2 - коэфициент передачи второго аналогового перемножителя 4;

Ri, R - сопротивления первого и второго резисторов 6,7;

С - емкость конденсатора 9;

S - комплексная переменная;

Гу - управляемая постоянная времени

Выходное напряжение второго аналогового перемножителя 4, являющееся выходным напряжением управляемого фильтра нижних частот, описывается выражением

иф(5) ( ryS + 1)IMS).

Выходное напряжение инвертирующего сумматора 5, являющееся выходным напряжением управляемого фазовращателя, описывается выражением

ивых(5) - 4K3UBx(S) + К4иф(5) -К

Кф

-)UBX(S).

v ryS +1

где Кз Rs/Ra; K4 Rs/R4 - коэффициенты передачи инвертирующего сумматора 5 по первому и второму входам соответственно,

Ra. R4, RS- сопротивления третьего, четвертого и пятого резисторов 10, 11, 12 соответственно.

При 2 управляемый фазовращатель будет иметь передаточную функцию всепропускающего фильтра первого порядка

коэффициент передачи которого постоянен и равен единице, а сдвиг фазы определяется выражением 1( ш) - - 2 arctg( ожу)

Сдвиг фазы определяется величиной уп- равлемой постоянной времени гу, которая определяется значением управляющего напряжения Еу. Управляющее напряжение Еу формируется первым аналоговым перемножителем 3, на первый вход которого поступает напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала с выхода преобразователя 2 частота - напряжение, а на второй вход первого аналогового перемножителя 3,

являющегося управляющим входом управляемого фазовращателя, поступает регулируемое опорное напряжение DonУправляющее напряжение описывается выражением

.KifUon,

где Кчн - коэффициент передачи преобразователя 2 частота - напряжение;

KI - коэффициент передачи первого аналогового перемножителя 3;

f - частота входного сигнала.

Следовательно, сдвиг фазы определяется выражением

1( ш) - 2 arctg 2 r 17Тф/К2.Еу - -2arctg 2JT т/Тф/К2/КЧн.К1Ш0п

-2arctg 2 л:Тф/К2.Кчн.К1.и0п,

из которого видно, что сдвиг фазы не зависит от частоты входного сигнала и определяется величиной регулируемого опорного напряжения Don. Регулируя величину опорного напряжения, можно устанавливать сдвиг фазы между выходным и входным сигналами управляемого фазовращателя в диапазоне 0 - 180° при независимости установленного сдвига фазы от изменения

частоты входного сигнала.

Таким образом, предложенный управляемый фазовращатель позволяет стабилизировать установленный фазовый сдвиг при изменении частоты входного сигнала.

Формула изобретения

Управляемый фазовращатель, содержащий двухвходовый инвертирующий интегратор, первый вход которого и первый вход инвертирующего сумматора являются входом управляемого фазовращателя, второй вход двухвходового инвертирующего интегратора соединен с вторым входом инвертирующего сумматора, выход которого является выходом управляемого фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью стабилизации сдвига фазы при изменении частоты входного сигнала, между первым и вторым входами инвертирующего сумматора введены последовательно соединенные

преобразователь частота - напряжение, первый аналоговый перемножитель, второй вход которого является управляющим входом управляемого фазовращателя, и второй аналоговый перемножитель, второй вход

которого соединен с выходом инвертирующего интегратора.

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - стабилизация сдвига фазы при изменении частоты входного сигнала. Управляемый фазовращатель содержит двухвходовой инвертирующий интегратор 1, преобразователь 2 частота - напряжение, аналоговые перемножители 3 и 4 и инвертирующий сумматор 5. Сдвиг фазы определяется величиной управляемой постоянной времени. Она определяется значением управляющего напряжения, которое формируется перемножителем 3, на первый вход которого поступает напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала, с выхода преобразователя 2, а на второй вход перемножителя 3, являющийся управляющим входом фазовращателя, поступает регулируемое опорное напряжение. Регулируя величину опорного напряжения можно устанавливать сдвиг фазы между выходным и входным сигналами фазовращателя в диапазоне 0 - 180° при независимости установленного сдвига фазы от изменения частоты входного сигнала. 1 ил.