Устройство сравнения фазового сдвига прямоугольных периодических сигналов Советский патент 1975 года по МПК G01R25/06 

1

Изобретение относится к технике проектирования фазовых следящих систем программного управления.

Известно устройство сравнения, содержащее фазовый дискриминатор, подавляющий фильтр, причем в качестве носителя информации используют прямоугольный периодический сигнал. Достоинствами прямоугольного периодического сигнала являются простота его генерации и преобразования, возможность использования в качестве фазового дискриминатора потенциального триггера с линейной статической характеристикой и увеличенным рабочим диапазоном, достигающим ±180°. Однако существует целый ряд процессов, для которых величина этого рабочего диапазона является недостаточной ввиду того, что при превышении сдвига фаз +180° происходит пе.реворот фазы, а это приводит к необратимой потере информации, кроме того, быстродействие сравнительно невелико.

Известные устройства сравнения фазового сдвига прямоугольных периодических сигналов не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к ним, так как они имеют малый рабочий диапазон.

Цель изобретения - расширение рабочего диапазона измерения сдвига фаз.

Цля этого предлагаемое устройство снабжено сигнализатором переворота фазы, реверсивным счетчиком, цифро-аналоговым преобразователем и сумматором, причем два входа сигнализатора переворота фазы подключены к входам фазового дискриминатора, а выходы

подключены через последовательно соединенные реверсивный счетчик и цифро-аналоговый преобразователь к сумматору.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фазовый дискриминатор 1, подавляющий фильтр 2, сигнализатор 3 переворота фазы, реверсивный счетчик 4, цифро-аналоговый преобразователь 5, сумматор 6. Прямоугольные периодические сигналы заДания фз и обратной связи фо.с поступают на входы фазового дискриминатора 1, выполненного на потенциальном триггере, где фазы этих сигналов сравниваются. При сдвиге входных сигналов один относительно другого на

180° импульсы на один из входов приходят ровно через полпериода после прихода каждого импульса на другой вход, в результате чего на обоих выходах фазового дискриминатора 1 будут сформированы прямоугольные

импульсы одинаковой формы со скважностью, равной двум, что соответствует нулевому фазовому сдвигу. При наличии сдвига фазы, отличающегося от 180°, скважность импульсов, на одном выходе увеличивается, а на другом уменьшается, в результате чего на выходах фазового дискриминатора 1 формируются широтно-модулированные импульсы с длительностью, пропорциональной разности фаз входных сигналов. Подавляющий фильтр 2 включен последовательно с фазовым дискриминатором 1 и предназначен для выделения аналоговой составляющей, пропорциональной ошибке отработки задания исполнительным органом, из щиротно-модулированного сигнала от фазового дискриминатора 1. Выходной сигнал подавляющего фильтра 2 заведен на сумматор 6.

Одновременно прямоугольные периодические сигналы задания фз и обратной связи фо.с подаются на сигнализатор 3. В момент превышения сдвига фаз между этими сигналами значения ±180° по одному из каналов пройдут подряд два импульса, что фиксируется сигнализатором 3, с выхода которого импульс, сигнализирующий о перевороте фазы, направляется в реверсивный счетчик 4, в котором происходит запись импульсов, соответствующих переворотам фазы. Выходные сигналы реверсивного счетчика 4 преобразуются в цифро-аналоговом преобразователе 5 в аналоговый сигнал, который затем суммируется с выходным сигналом подавляющего фильтра в сумматоре 6. Благодаря тому, что выходные сигналы подавляющего фильтра 2 и цифроаналогового преобразователя 5 равны по величине, но противоположны по знаку, компенсируется ощибка отработки задания исполнительным органом и тем самым повышается точность позиционирования.

Предмет изобретения

Устройство сравнения фазового сдвига прямоугольных периодических сигналов, содержаП1,ее фазовый дискриминатор и подавляющий фильтр, о т л и ч а ю П1 е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения сдвига фаз, оно снабжено сигнализатором переворота фазы, реверсивным счетчиком, цифро-аналоговым преобразователем и сумматором, причем два входа сигнализатора переворота фазы подключены к входам фазового дискриминатора, а выходы подключены через последовательно соединенные реверсивный счетчик п цифро-аналоговый преобразователь к сумматору.

Уог