ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1973 года по МПК G01R25/00 

1

Устройство относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении ортогональных компонент гармонического колебания.

В известных фазосдвигающих устройствах, использующих узел временной задержки для образования нужного фазового сдвига, величина времени задержки может устанавливаться произвольно, но в процессе работы устройства не л е11яется. При работе на (зиксированиой частоте это обстоятельство не вызывает погреппюсти установки сдвига фазы, )jo при работе устройства в диапазоне частот погрешность имеет величииу, пропорциональную отклонению частоты от какого-то поминального значения.

Целью нзобрете1П1Я является поддержание задаппого сдвига фазы в диапазоне частот. Это достигается тем, что частотно-зависимый узел временной задержки составлен из умножителя частоты следования импульсов, схемы еовпадепия, триггера задержки, пересчетного устройства, дифференцирующей цепи, двухполупериодного вьшрямнтеля и вентиля, причем выход вентиля соединен с установочным входом выходного триггера и через умножитель частоты следования имнульсов с одним входом с.хемы совпадения, а выход двухполупериодного выпрямителя подключен к одному установочному входу триггера задержки, выход которого соединен со вторыАЕ входом схемы совпадения и выход последней через пересчетное устройство подключен к счетному входу выходного триггера и ко второму установочному входу триггера задержки.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Она состоит из формирователя 1, дифференцирующей цепи 2, двухполупериодного выпрямителя 3, вентиля 4, выходного триггера /7, умножителя частоты следования импульсов 6, схемы совпадения 7, триггера задержки 8, пересчетного устройства 9. Входное синусоидальное напряжение f7i.x

нодается на формирователь I: с выхода формирователя снимаются симметричные прямоугольные импульсы, которые после дифференцирующей цепи 2 преобразуются в последовательность чередующихся по полярности остроконечных импульсов, причем каждый нз этих импульсов отмечает момент перехода входного синусоидального сигнала через нулевой уровень. Полученная последовательность разнополярных импульсов подается на вход вентиля 4 и двухполупериодного выпрямителя 3. Вентиль 4 пропускает импульсы лищь какойто одной полярности и подает их на умножитель частоты следоваппя 6. С умножителя 6 снимается последовательность импульсов, частота следования которых связана с частотой

входного сигнала определенным коэффициентом умножения. Импульсы с умноженной частотой следования поступают на один вход схемы совпадения 7, на второй вХод которой подается выходной сигнал триггера задержки 8, открываюпдего схему совпадения всякий раз, после прихода остроконечного импульса с выхода двухполупер.иодного выпрямителя 3, т. е. два раза за период в момент перехода входного напряжения через нулевой уровень. С этого момента через схему совпадения 7 на пересчетное устройство 9 поступают импульсы от умножителя частоты следования импульсов. Через отрезок времени, определяемый коэффициентом пересчета пересчетного устройства 9 и частотой следования импульсов с умножителя, на выходе устройства 5 появляется импульс, сбрасывающий триггер задержки 8, запирающий тем самым схему совпадения 7, и, следовательно, прекращающий подачу импульсов на пересчетное устройство 9. С выхода устройства 9 импульсы поступают на счетный вход триггера 5, на выходе которого образуется последовательность симметричных прямоугольных импульсов с частотой следования, равной частоте входного сигнала, но фронта которых сдвинуты относительно моментов перехода через нуль входного напряжения на определенный отрезок времени или другими словами, на определенный фазовый угол.

Для устранения неоднозначности фазы выходного сигнала, обусловленной тем, что выходной триггер 5 запускается по счетному входу, введена связь с выхода вентиля 4 на установочный вход выходного триггера 5, контролирующая правильную работу устройства.

Величина времени задержки фронтов выходного колебания без учета погрешности преобразования определяется из выражения

/зад -

А-;

где Гвх - перйЬд колебания входного сигнала; Ki - коэффициент переёчета устройства 9;

KZ - коэффициент умножения, умножителя частоты следования импульсов 6.

Если выразить величину задержки в единицах фазового сдвига, то она примет вид

гп -г 2я/(,

фзад - У их - - гл.- Л,2 i DiД2

Из последнего выражения видно, что величина получаемого фазового сдвига не зависит от периода колебаний входного сигнала, а определяется лишь коэффициентами передачи внутренних звеньев системы.

Предмет изобретения

Фазосдвигающее устройство, содержащее формирователь, узел временной задержки и

выходной триггер, отличающееся тем, что, с целью поддержания заданного сдвига фаз в диапазоне частот, узел временной задержки составлен из умножителя частоты следования импулБсов; схемы совпадения, триггера задержки, пересчетного устройства, дифференцирующей цепи, двухполупериодного выпрямителя и вентиля, выход вентиля соединен с установочным входом выходного тр.иггера и через умножитель частоты следования импульсов -

с одним входом схемы совпадения, а выход двухполупериодного выпрямителя подключен к одному установочному входу триггера задержки, выход которого соединен со вторым входом схемы совпадения и йыход последней

через лёресчетное устройство подключен к счетному входу выходного триггера и ко втброму установочному входу триггера задержки.