УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ИЛИ ТОКА В ФАЗОВЫЙ СДВИГ Советский патент 1966 года по МПК G01R25/00 

Известны устройства для преобразования величины управляющего напряжения или тока в пропорциональный сдвиг фазы с использованием фазового модулятора. Эти устройства требуют периодической подстройки при эксплуатации и смене ламп.

Точность работы предложенного описываемого устройства пе зависит от параметров в цепи усилителя.

В устройство введена электрическая цепь, содержащая фазочувствительный выпрямитель, ко входу которого подключен преобразователь опорного напряжения в прямоугольное или трапецеидальное. Выход выпрямителя вместе с источником управляющего сигнала дифференциально подключены через усилитель ко входу фазового модулятора. Между фазовым модулятором с фильтром и выпрямителем включен обостритель синусоидального напряжения питающей сети.

На чертеже изображена блок-схема описываемого устройства.

Устройство содержит следующие узлы: преобразователь 1 опорного напряжения в прямоугольное или трапецеидальное напряжение иfj, фазочувствительные выпрямители 2 и 3, фазовый модулятор 4, полосовой фильтр 5, пропускающий частоту напряжения питающей сети Ug, обостритель 6 синусоидального напряжения частоты / и усилитель 7 постоянного тока со значительным коэффициентом усиления Ку.

Напряжение U подводится к фазочувствительному выпрямителю 3, поляризуемому (коммутируемому) напряжение.м прямоугольной формы (меандром) U, снимаемым с обострителя. Напряжение к обострителю подводится с фазового модулятора 4 через полосовой фильтр, улучщающий форму кривой напряжения U-f частотой /.

Фаза напряжения U-j определяется величиной и знаком напряжения Uy, снимаемого с усилителя. Если напряжение Uy 0, то напряжение Ц.„ сдвинуто по фазе относительно напряжения U или U, или U на 90. При этом среднее значение напряжения , снимаемого с выпрямителя 3, равпо нулю:

Я2ФО 0.

Напряжение аргумента КХ также должно равняться нулю:

КХ, 0,

и напряжение KiX, снимаемое с выпрямителя 2, очевидно также равно нулю:

/(А 0.

Таким образом, угол ф соответствует начальному фазовому положению выходного напряжения ,i меандра. Если необходимо получить выходное напряжение в виде синусоидального напряжения U г, то необходимо, чтобы изменения знаков напряжения .u меакдра совпадало с переходами синусоидального напряжепия ll-f через нулевые значения, или же в качестве напрял ения, поляризующего выпрямитель 3, может быть использовано напряжение И-. В последнем случае обостритель из устройства может быть исключен.

Если на вход устройства подать некоторое значение неременного напряжения КХ частотой / того или иного знака (прямой или обратной фазы), то на выходе выпрямителя 2 получим пропорциональное ему напряжение /CiX (среднее значение) соответствующего знака. Разность напряжений (/Соф - подводится к усилителю. Снимаемое с него напряжение Uy управляет фазой напряжения и и и-см таким образом, чтобы разность напряжений (/() - О устремлялась к нулю, точнее к малой величине.

Тогда можно написать, что /СаФ - ,

гх

ИЛИ ср -- X. . Кг

Таким образом, текущее значение сдвига фазы ф напряжения или (/с линейно определяется величиной заданного аргумента КХ.

Погрешность величины фазового сдвига ф будет определяться коэффициентом усиления

Ку усилителя и коэффициентом отрицательной обратной связи замкнутой цепи, включающей усилитель, фазовый модулятор, фильтр, обостритель, фазочувствительиый выпрямитель 3. Если аргумент /CiX подводится в виде напряжения ностоянного тока, то надобность в фазочувствительном выпрямителе 2 отпадает и он из устройства исключается.

Предмет изобретения

1. Устройство для преобразования напряжения или тока в фазовый сдвиг с использованием фазового модулятора, отличающееся

тем, что, с целью повышения точности нреобразования, введена электрическая цепь, содержащая фазочувствительный вынрямитель, ко входу которого подключен преобразователь опорного напряжения в прямоугольное или

трапецеидальное, выход выпрямителя вместе с источником управляющего сигнала дифференциально подключены через усилитель ко входу фазового модулятора. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что между фазовым модулятором с фильтром и выпрямителем включен обостритель синусоидального напряжения, выдающий прямоугольное иапрялсение.