Квадратурный фазорасщепитель Советский патент 1974 года по МПК G01R25/04 

(54) КВАДРАТУРНЫЙ ФАЗОРАСЩЕПИТЕЛЬ

i

l::5:.:i

Блок-схема- содержит фазоинвертор 1, линии 2 и 3 задержки, резисторы 4 и 5, схему 6 сравнения, усилитель 7 € электронной регулировкой усиления.

Фазорасщепитель работает следующ им образом.

Подача входного напряжения f/вх (фиг. 2) на вход линии 2 задержки осуществляется через дополнительную линию 3 задержки и фазоинвертор 1. Напряжение t/вых С выхода Д0(полнительной линии задержки (фиг. 2) подается также на один из выходов фазорасщепителя. С выхода линии 2 задержки напряжение поступает на резистор 4.

Второй вывод резистора 4 подключен к дополнительному резистору 5, на второй вывод которого подано входное напряжение. Сумма сопротивлений рез исторов 4 и 5 должна быть равна характеристическому сопротивлению линии 2 задержки. Внутреннее сопротивление источника входного напряжения должно быть много меньше значения характеристического сопротивления линий задержки. При этом коэффициент передачи фазоинвертора 1 выбирается равным произведению коэффициентов затухания линий 2 и 3, что обеспечивает равенство векторов UBX и и а его входное сопротнвление устанавливается равным характеристическому сопротивлению дополнительной линии 3 задержки, что обеспечивает работу последней на согласованную нагрузку.

С точки соединения основного и дополнительного резисторов напряжение, равное сумме входного напряжения и напряжения с выхода линии 2 задержки (/вых2 ) поступает на второй выход фазорасщепителя. Если задержки линий 2 и 3 равны, углы ф1 « фа на векторной диаграмме также равны. При этом угол Ф сдвига фаз между векторами )вых1 и бвыхгт. е. между выходными напряжениями фазорасщепителя строго равен 90°.

При изменении частоты входного колебан1ия значения фазовых сдвигов изменяются пропорционально частоте, равенство сохраняется, что и обусловливает сохранение между выходными напряжениями фазовращателя в широком диапазоне частот.

Точность 90° фазового сдвига предлагаемого фазовращателя определяется только степенью равенства задержек линий 2 и 3. Следовательно точность установки 90° сдвига фаз между выходными напряжениями фазорасщепителя может быть очень высокой, так как равенство задержек может быть достигнуто с необходимой точностью, например, не менее 0,1%, что обеспечивает точность 90° фазового

сдвига предлагаемого фазорасщепителя не менее 0,1 %.

На вход усилителя 7 поступает напряжение с общей точки резисторов 4 и 5, амплитуда которого изменяется относительно /вых при изменении частоты выходного напряжения. Выходные напряжения усилителя и дополнительной линии задержки подаются на схему 6 сравнения, которая вырабатывает напряжение, пропорциональное разности уровней выходных напряжений фазорасщепителя. Выходное напряжение схемы сравнения подается на управляющий вход усилителя 7 и регулирует его коэффициент усиления таким образом, чтобы его выходное напряжение было равно по амплитуде напряжению V вых фазорасщепителя. Групповое время запаздывапия усилителя должно быть много меньще номинала линий задержки во избежание нарушения фазовых соотношений между .выходными напряжениями фазорасщепителя при изменении частоты входного колебания.

Благодаря схеме сравнения и усилителю с электронной регулировкой усиления выходные

напряжения фазорасщепителя имеют равные амплитуды при сдвиге фаз между ними 90° в широком частотном диапазоне входного сигнала. Это значительно расширяет возможности применения предлагаемого фазорасщепителя в широкодиапазонных фазовращающих устройствах и устройствах смещения частоты, которые широко используются в фазометрах с преобразованием частоты.

Предмет изобретения

Квадратурный фазорасщепитель, содержащий последовательно включенные фазоинвертор и линию задержки с резистором, отличающийся тем, что, с целью повышения точности установки 90° фазового сдвига между выходными напряжениями в широком диапазоне частот, он снабжен дополнительной линией задержки, включенной между входной

клеммой фазорасщепителя и фазоинвертором, дополнительным резистором, -включенным между вторым выводом резистора и вышеуказанной входной клеммой фазорасщепителя, а также усилителем с электронной регулировкой усиления и схемой сравнения, входы которой подключены к выходным клеммам фазорасщепителя, а выход ее -к управляющему входу усилителя, у которого сигнальный вход соединен с общей точкой резисторов, а

выход связан с второй выходной клеммой фазорасще;пителя.