Самонастраивающийся квадратурный фазорасщепитель Советский патент 1974 года по МПК G01R25/04 

I

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для нолучения двух квадратурных гармонических сигналов с равными амнхштудами.

Известны самонастраивающиеся устрой ства, содержащие фазорасщепительные ивночки, два фазных усилителя, инвертор, два автоматических нероключателя, генератор низкой частоты, сумматор, два детектора, два усилителя низкой частоты, два синхро1Н ЫХ детектора.

Е этих устройствах равенство амплигуц. входного и нриведенного ко входу выходного напряжения поддерживается за счет авт .)матической регулировки коэффи шента усиления выходным напряжением од11оканального тракта сравнения.

Цель Ичэобретения - повысить точность поддержания равенства амплитуд выходных напряжений и их квадратуры,

Это достигается тем, что между выходами си1 хронпых детекторов и входами фазшях усилителей дополнительно включены цепучки, каждая из которых состоит из модулятора, управляющий вход которог

соединен с одним из выходов фазорасщепительной цепочки, усилителя, фильтра нижних частот и сумматора, второй вход которого соединен с соответствующим выходом фазорасщенительной цепочки, а выход - со входом соответствующего фазного усилителя.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит квадратурную фазорасщепителыгую цепочку 1, сумматору 2 и 3, два фазных усилителя 4 и 5, инвертор 6, два автоматических переключателя 7 и 8, сумматор 9, усилители амплитудно-модулированного напряжения Ю и 11, двадетектора 12 и 13, два усилителя напряжения частоты коммутации 14 и 15, два синхронных детектора 16 и 17, два модулятора 18 и 19, усилители корректирующех о напряжения 2О и 21, фильтры нижних частот 22 и 23 и генератор частоты коммута1ши 24.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение от генератора поступает на вход квадратурной фазорасщепитепьной цепочки 1, Выходные напряжения цепочки и и и о прикладываются ко входам сумматоров 2 и 3, а затем, при отсутствии сигналов на вторых входах сумматоров пос1упают на входы фазных усилителей 4 и 5. Выходные напряжения усилителей 4 и 5. используются для питания датчиков угла поворота. Для введения автоматической коррекции равенства амплитуд выходных напряжений эти напряжения подаются на входы автоматического переключателя 7, управляемого генератором низкой частоты 24.

При неравенстве выходных напряжений выходное напряжение автоматического переключателя 7 оказывается амплитудно- модулированным с частотой коммутации. Это напряжение усиливается усилителем 10 и детектируется д-етектором 12. Огибющая этого напряжения на выходе детектора 12 усиливается усилителем напряжения частоты коммутации 14 и детектируется синхронным детектором 16.

Величина постоянного напряжения на . выходе синхрон}101Х) детектора определяетс неравенством амплитуд выходных напряжений.

Выходное напряжение синхронного детектора 16 поступает на модулятор 18, который управляется одним из выходных напряжений фазорасщепительной цепочки 1, Это напряжение усиливается усилителем переменного тока 2О, а фильтром нижних частот 22 выделяется первая гармоника корректирующего напряжения U , амплитуда которого пропорциональна величине неравенства амплитуд выходных напряжений./

При Bbixi ebua напряжение и

си 4азно, а при

противофазно БЬ1 л 2

напряжению U х , благодаря чему и осуществляется коррекция равенства выходных напряжений.

Для осуществления коррекции квадратурности выходных напряжений одно из них

и

) поступает на один вход

выха

сумматора 9. На второй вход сумматора с помощью автоматического переключателя

8 и инвертора 6 поступает поочередно

выль

При наличии отклонения фазы между выходными напряжениями от квадратуры, на выходе сумматора 9 получаем ампли- тудно-модулированное напряжение, которое усиливается усилителем 11 и детектируется детектором 13. Огибающая этого

напряжения усиливается усилителем низкой частоты 15 и детектируется синхронным детектором 17. Выходное напряжение синхронного детектора прерывается модулятором 19, усиливается усилителем переменного тока 21, а фильтром нижних частот 23 выделяется первая гармоника корректирующего напряжения, которое поступает на второй вход сумматора 3.

Так как модулятор 19 управляется напряжением и , то на второй вход сумматора поступает напряжение , которое находится в квадратуре по отнощению к напряжению

При суммировании напряжения U и квадратурного ему напряжения i (J U . происходит поворот вектора результирующего напряжения UeMxj некоторый угол. Нетрудно показать, что при малых отклонениях фазы от квадратуры амплитуда результирующего вектора 1%рактически ле меняется.

Таким образом производят одновременную коррекцию выходных напряжений по

двум параметрам без ухудщения динамических свойств устройства.

При этом нет необходимости во включении в один из каналов устройства высокочувствительного управляемого элемента. Статизм

системы автоподстройки каналов можно характеризовать отнощением выходного сигнала тракта сравнения, пропорционального фазовой или амплитудной разбежке каналрв и напряжения Ug или U , с которыми

этот сигнал суммируется. Если по условиям эксплуатации уровни сравниваемых напряжений и и и, изменяются, то во столько же раз изменяется и напряжение, пропорциональное разбежке каналов.

Предмет изобретения

Самонастраивающийся квадратурный фазорасщепитеяь, содержащий фазорасщепительную цепочку, два фазных усилителя, инвертор, два автоматических переключателя, управляемых генератором низкой частоты, два CHHXpoHHbix детектора, отличающийся тем, что, с целью повыщения

точности поддержания равенства амплитуд выходных напр51жений и их квадратуры, между выходами CHHXpOHHbix детекторов и входами фазных усилителей последовательно включены модулятор, управляющий вход которого соединен с одним из выходов фазорасщепительной цепочки, усилитель, фильтр нижних частот и сумматор, второй вход которого вЗза..с соответствующим выходом фазорасщепительной цепочки, а выходПподключён ко

входу соответствующего фазного усилителя.