УСТРОЙСТВО для ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВ12 Советский патент 1969 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к области электрических измерений, а именно к устройствам, воспроизводящим напряжения с точно заданными фазовыми соотношениями.

Известные устройства для воснроизведения фазовых сдвигов, содержащие задающий генератор, к выходу которого подключеиы каналы переменной и постоянной фазы, вынолненные из последовательно включенных делителя частоты, фильтра, выходного усилителя, и круговой фазовращатель, включенный на входе делителя канала переменной фазы, имеют сравнительно невысокие точность и быстродействие.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено формирующими каскадами, схемами совпадений, включенными носледовательно между входом и выходом кругового фазовращателя н входами нересчетных схем каналов переменной и постоянной фазы, и унивибратором, выход которого подключен непосредственно к пересчетным схемам и через генератор импульсов и фазоинверсный каскад - к схемам совпадений обоих каналов.

Па чертеже представлена блок-схема устройства для воспронзведения фазовых сдвнгов.

круговой фазовращатель 2, обеспечивающий установку фазовых сдвигов выходных напряжений в пределах О-360°,-720° -..., формирующие каскады 3, 4, каскады 5, 6 совпадений, 5 пересчетные схемы 7, 8 (делители частоты - каждый с коэффициентом деления п), избирательные усилители 9, 10, настроенные на частоту f/n, унивибратор //, управляемый механически от кнопки, генератор 12 нмпульсов,

Q фазоинверсный каскад 13, кнопку 14 управления, канал 15 неременной и канал 16 постоянной фаз.

Устройство работает следуюниш образом. Папряженне синусоидальной формы от

5 кварцевого генератора 1 с частотой f 36 .{ ностунает в канал /5 неременной фазы на круговой фазовращатель 2 и далее - на формирующий каскад 3. В канал /6 ностоянной фазы на формнрующий каскад 4 напряжение ио0 дается непосредственно от генератора /. Остроконечные имнульсы с формирующих каскадов 3 и 4 нодводятся к каскадам 5 и 6 совпадений. Пазначение совпадений - пропустить эти импульсы одновременно на пересчетные

5 схемы 7, 8, которые работают в режиме деления частоты с коэффициентами деления (в данном случае), равными 36. Сигналы нрямоугольной формы (меандр) с пересчетных схем ноступают на избирательные (выходные) успМОНИКИ выход 1ых напряжении Ui и 172 с частотой 1000 гц (f/n).

Сдвиг фаз между выходными нанряжения.1и устройства (каналами постоянной н иеременной фаз) может быть установлен дискретно через 10° и нлавно через О,Г в нределах О-360° с номо1ДЬ о кругового фазовращателя 2.

Действительно, если фазу напряжения, ностунаюндего на формируюн1,ий каскад 3, изменить на 360° (т. е. сделать один оборот нолзунка), то фаза нанряжения на выходе устройства для восироизведения фазовых сдвигов (U) изменится на угол 360°/36, т. е. на 10°, так как при делении частоты фаза преобразуемого сигнала уменьшается пропорционально коэффициенту деления нересчетных схем.

Таким образом, можно изменять фазу выходного напрял ення устройства через 10 ло любого угла вращением ползунка кругового, фазовращателя (каждому обороту нолзунка фазовращателя соответствует нрираид,ение фазы, выходного наиряжеиия генератора на 10°). Сдвиг фаз в нределах каждого интервал;; (10°) может быть установлен нлавно но вспомогательной шкале, связанной редуктором с нолзупком, на которой нанесено 100 делени через каждые 0,1°.

Погрешность кругового фазовращателя можно снизить до 2-3° ири нервоначальной регулировке, иогрешность установки сдвига фаз между выходными наиряжениями устройства (t/i, бо) составит не более 0,05-О,Г. Снижение погрешности до сотых долей г; адуса определяется тем обстоятельством, что ири преобразовании частоты путем ее деления нропорционально улсеньшается н фазовая ногрещность. Так, если сдвиг фаз выходных наиряжепий кругового фазовранщтеля равен о и установлен с погрещностыо Да- о сдвиг фаз выходных напряжений иредлагаемого устройАф т-1

ср

--7 Ь. где п -- коэфства будет равен фициент деления делителеГ частоты.

Для выбора «нараз1ггных набегов фазы в устройстве в одном из каналов предусмотрен вспомогательный неградунрованный фазовращатель с пределами ±5° (на чертеже не ноказап).

При нспользоваиии в качестве делителей частоты нереечетпых схем вышеизложенное справедливо лишь в том случае, если в мо.ент их заиуска имиульсы с формируюн их каскадов 3 н 4 поступают )ia эти цепи в один и тот же момент времени. При этом переходные нроцессы в пересчетных в этот момент должны уже окончиться.

В предлагаемом устройстве одиовременность запуска пересчетных схем достигается следующим образом.

При кнонки 14 уннвибратор // вырабатывает одиночный отрицательный импульс, который ностунает на генератор J2 импульсов и на сетки ламн ячеек пересчетных схем 7 н 8. Послед И1е в обоих каналах сбрасываются в исходное ноложеиие (иапример, все левые половины ламн ячеек занерты, а нравые открыты).

Остроконечные имнульсы положительной 5 и отрицательной полярности, полученные в резу,тьтате дифференцирования прямоугольного нмиульса в генераторе 12 имиульсов, ноступают на фазоинверсный каскад 13. С вЫ хода фазоинверсного каскада остроконечпыГ

о имиул1)С иоложительной полярности, задержанный во времени относительно нередпегс фронта нрямоугольного имнульса, а следовательно, и одиночного имиульса, вырабатываемого унивибратором, поступает на каскады

5 5 и 6 совпадений каиалов переменной и постоянной фаз. С другой стороны на каскады совнаденпй подаются рабочие импульсы иоложительиой полярности с формирующих каскадов 3 и 4. В момент их совнадения ироисходит од0 повременный зануск пересчетных схем 7 и S с задержкой на длительность импульса, вырабатываемого генератором 12 импульсов, обеспечивающей окончание переходных процессов, возникающих в пересчетных схемах каналов при их сбросе импульсом от унивнбратора 11.

Таким образом, нересчетные схемы нриводятся к исходному положению, что обеспечивает сброс фазы к нулю.

v) Введение в предлагаемое стройство уннвибратора, управляющего работой пересчетных схем в канале ностоянной н неременной фаз, и генератора с фазониверсным каскадо.м для унравлення работой каскадов совнадений

5 делает его более точным и позволяет автоматически управлять установкой пулевого (исходного) фазового сдвига. В результате ноя1 ляется выигрыш нрн использовании ycTpoiiства для новерки фазометров и др. аппаратуры. В самом деле, если, нанример, нри проверке па выходе устройства устаиовлен фазовый сдвиг около 180°, то для новерки следующего прибора необходимо сделать восемнадцать оборотов ползунка фазовращателя. Эта

5 онерания в нредлагаемом устройстве загн1мает не более 1 сек, так как осуществляется лишь нажатием кнопки 14 в унивибраторе.

Устройство для воспроизведения фазовых сдвигов, выполненное но предлагаемой схеме,

0 обеснечивает высокую точность и быстродействие.

П р е д м е т н з о б р е т е и н я

5 Устройство для воспроизведения фазовых сдвигов, содержащее задаюпдий генератор, ic выходу которого нодключены каналы переменной и постояииой фазы, выполненные из носледовательно включенных нересчетной схемы и

O избирательного усилителя, и круговой фазовращатель, включенный на вы.ходе пересчетной схемы канала переменной фазы, отличающееся тем, что, с целью новышения T04HocTt и быстродействия, устройство снабжено форвключенными последовательно между вxoдo и выходом кругового фазовращателя н входами пересчетных схем каналов переменной и ПОСТОЯННО фазы, и унивибратором, выход которого подключен непосредственно к пересчетным схемам п через генератор импульсов II фазоппверспыи каскад - к схемам совпадений обоих каналов.

г

t,