ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАПАЗОНА ИНФРАНИЗКИХ ЧАСТОТ Советский патент 1965 года по МПК G01R25/04 

В практике градуировки и поверки фазометрической аппаратуры находят широкое применение калибраторы фазы - устройства, обеспечивающие воспроизведение фазовых сдвигов между двумя напряжениями синусоидальной формы. Одной из Существенных трудностей, возникающих при построении высокостабильных устройств в дианазоие инфранизких частот, является невозможность применения фильтров RC и LC, так как ввиду очень больщих постоянных времени фильтрующих цепей получается значительное затухание рабочего сигнала.

В предлагаемом фазосдвигающем устройстве для диапазона инфранизких частот для получения синусоидального сигнала из низкочастотных прямоугольных импульсов применена вычислительная моделирующая цепь, играющая роль настраиваемого фильтра и состоящая из двух интеграторов и фазоинвертора, охваченных обратной связью.

На чертеже изображена структурная схема предлагаемого фазосдвигающего устройства для диапазона инфранизких частот.

Устройство содержит кварцевый генератор /, формирователь 2 П-образ«ых импульсов, пересчетную цепь 3, ограничитель 4, вычислительную моделирующую цепь 5, фазовращатель б, выходные усилители 7 и 8 и цепь измерения приращения фазовых сдвигов, состоящую из двух блоков 9 и 10, служащих для получения остроконечных импульсов, которые включены па вход каскада // совпадения, на выходе которого включено отсчетное приспособление 12.

Устройство работает следующим образом. От кварцевого генератора 1 Сигнал поступает «а формирующее -устройство 2, где происходит формирование высокочастотных Побразных импульсов, которые подаются на пересчетную цепь 3. Получающиеся на выходе пересчетной цепи низкочастотные П-образные имиульсы ограничиваются в ограничителе 4 амплитуды и поступают в настраиваемый

фильтр, в качестве которого применена моделирующая вычислительная цепь 5, состоящая из двух интеграторов 13 и 14 и фазового инвертора 15, охваченных обратной связью. Известно, что такая вьгчислительная цепь, когда

в ней поддерживаются колебания, рещает дифференциальное уравнение второго порядка с постоянными Коэффициентами:

р--т,, -и,

где: Р -дифференцирующий оператор

Решением этого уравнения являются незатухающие гармоНИческие колебания с частотой

1/- -V 3Ут.

в действительности, такая система сама возбуждаться не может из-за имеющегося затухания в интегрирующих цепях и переходных звеньях. В этой системе будут возникать только затухающие колебания с частотой со, если систему каким-то образом вывести из ра1вновесия. Если подобрать частоту «подкачки вычислительной цепи, равной ее собственной, т. е. (в„ со, то в системе возникают незатухающие (Колебания синусоидальной формы.

В (Предлагаемом устройстве напряжением «подкачки является напряжение на выходе ограничителя амллитуды после цересчетной цепи.

Таким образом, на .фазовращатель 6 поступает синусоидальный , синхронизированный от :кварцевого генератора / частотой:

у: , Jкг

п

где: /„-частота «подкачки 1вычислительной

цепи;

f.,-частота кварцевого генератора; п - коэффициент деления лересчетной

цепи.

С фазовращателя нацряжения, регулируемые по фазе от О до 360°, подаются ,на выходные усилители 7 и 8. Цепь измерения приращений фазовых сдвигов, создаваемых фазовращателем 6, работает следующим образом:

напряжения с выходов усил.ителей 7 или через переключатель 16 .подаются на блок 10, который При переходе напряжений V, либо иаых, через нулевой уровень формирует остроконечные имнульсы. Высокочастотные П-образные импульсы с формирующего устройства 2 1подаются на блок Я который аналогично преобразует их в остроконечные импульсы. Сипналы с блоков 9 и 10 попадают на входы каскада // совпадений. В момент совпадения импульсов (низкочастотного с фазовращателя и высокочастотного от кварцевого генератора) срабатывает отсчетное приспособление 12, например реле или релейная схема. При изменении фазы выходного напряжения фазовращателем будут происходить периодические совпадения низкочастотных и высокочастотных импульсов. Таким образом обеспечивается индикация и отсчет ориращений сдвига фаз.

ПреДмет изобретения

Фазосдвигающее устройство для диапазона 5 инфранизких частот, содержащее кварцевый генератор, формирователь высокочастотных П-образных импульсов, пересчетную цепь, ограничитель амплитуды, цепь измерения приращения фазовых сдвигов, фазовращатель и 0 выходные усилители, отличающееся тем, что, с целью /получения синусоидальной формы кривой выходных напряжений, введена вычислительная моделирующая цепь, выполняющая функции фильтра инфранизких частот и состоящая из двух Интеграторов и фазоинвертора, .охваченных обратной связью.