Устройство для преобразования фазовых сдвигов в частоту Советский патент 1976 года по МПК G01R25/00 

1

Изобретение относится к информадионно- преобразсвательной технике и может быть использованЬ в сютемах кодирования и передачи фазовой информации, в телеметрии, :в устройствах программного управления тех- нологическими объектами.

Известно устройс-гео для преобразования

фазсйвыз ТсдБигов в частоту, содержащее;авто i матичбский переключатель, связанный с коммутационным генератором и двумя формирователями импульсов, выходы которых подклю чены к триггедному преобразователю, и фильтр нижних частот, подключенный через фазочувствительный выпрямитель к преобра зователю-напр1вгжение-частота . .

Однако такие устройства имеют низкую точность из-за неизбежной нестабильностк характеристик фазовых детекторов, нели- нейности и нестабильности характеристик преобразователей напряжения в частоту. ; Целью изобретения является повышение .точности преобразования фазового сдвига в частоту переменного напряжения за счет

; исключения влияния нест,эбильности парамет jpOB звеньев, преобразующих напряжение, lПpoпoJJЦИoнaльнoe фазовому сдвигу, в часто. ту..

Это достигается тем, что в устройство

; введен сумматор, управляемый ключ и формирователь импульсе постоянной воль секундной площадки, вход которого соеди- ;нен с выходом преобразователя напряжение частота, а его выход через ключ, управля1ЮЩИЙ вход которого; подкл1очен,.к коммутационному генератору, соединен с одним из

входов сумматора, второй вход которсмго (Соединен с выходом трнггерного;преобразо- I вателя, а выход подключен к фильтру|ниж Г

них частот. На чертеже приведена функциональная

iсхема устройства для преобразсжания фазо .вых сдвигов в частоту. I Устройство содержит автоматический переключатель 1, формирователи импульсов 2 и 3, триггерный преобразователь 4, сумГматор 5, фильтр нижних частот 6, коммута:цяонный генератор 7, фазочувствительный выпрямитель 8, преобразователь g напдчжение частота, формирователь 10 импуль- ,сов 1юстояннойвольт «секундной гшощади управляемый ключ 11. Работа устройства заключается в следующем. Напряжения (j-,(t } и Uo(t), фазовый U-(t ) U2(t ). U) ф СДВИГ которыми X 1 преобразуется в частоту, поступают через автоматический переключатель 1 и формиро ватели импульсов 2 и 3 на триггерный яреобразователь 4, Автоматический (Ключатель 1, управляемый напряжением с выхода коммутационного генератора 7, .частота S которого намного меньше част ты (Ю входных сигналов ( со), обеспечивает такой режим работы триггеркого преобразователя 4, при котором в соответствующие полу пер йоды комму таци положению переключателя 1, указанному на чертеже на выходе триггерного преобразователя формируется напряжение, среднее, значение которого О S(o(f +ДЧ) где Sa . крутизна преобразования фазового сдвига в непряжение, Л If - значение фазовой неиденткчности.формировате..лей.2 к Зв В противоположные полупериоI ды коммутации на в.Х ..)Ае триггерного пре образователя 4 воздейс:тзуеттолько напряж ние и (t ) 5 прошедшее 1ракты формирован и несущее информацию о фазовой неидентич юности этих трактов.. На выходе триггерног преобразователя в этоМ случае формируетс напряжение /,„ SV-uf пропорциональное значению фазовой неидентичности. При непрерывной работе автоматическое I го переключателя 1 в выходном напряжении тргсггерного преобразователя 4 возникает, переменная составляюшая напряжения частоты комгцутадии SI , амплитуда которого -0,5 , 2 - f ; Это напряжение выделяется с помощью. фильтра нижних частот 6 и выпрямляется. Выпрямление осуществляется посредством фазочувствительного выпрямителя. 8, управляемого напряжением частоты комму- тационного генератора 7. В результате выпрямления образуется постоянное напряжение ,5 S где К иК - коэффициенты передачи фильт ра нижних .частот 6 и фазо- чyвcтви eльнoгo выпрямителя 8 соответственно. С помощью преобразова ля напряжение-частота 9 оно преобразуется в : переменное напряжение , частоты; f 0,5Si S где s, - крутизна преобразования преоб: разователя 9. .. -, .-...i. ..,, Из переменного напряжения частоты ; формируется последовательность импульсов постоянной вольт-секундной площади А . Эта осуществляется с помощью, формирователя 10. При периодическом замыкании ключа 11, управляемого напряжением комк-гутационног генератора 7, в моменты,соответствующие противополоок ному положению переключателя 1, на второй вход сумматора 5 поступает импульсное напряжение, среднее значение которого II). . /./ и А f , где / установи}зшееся ср о I значение частоты на выходе преобразователя 9. В результате суммирования его с напряжением у , амплитуда переменной соссртавляющей напряжения частоты Л , выделяемого фильтром 6, будет ,5K,u4-( + u;:p)i. Это напряжение выпрямляется. Постоянное напряжение ,5K,K2 i/;p-(i p-M/Jj,)J.. преобразуется с помощью преобразователя 9 в переменное напряжение-.-лчастоты /--o,5/r,() . ..-0,5/Г1/Г2.5Д() М, ; O.SK,,,3,() При синхронной работе ключа 11 и переключателя 1 установивщееся 1узначение частоты преобразователя 9 определится выражением , 0,3 К, Kg 5 Su I 0,5 К, «2 S АО Соответствующим подбором параметров К, Кр, S , А легко обеспечить неравенство 0.. Тогда: окончательнос - ПТаким образом, результат прео азования фазового сдвига f в частоту не зависит от нестабильносл-и параметров