Цифровой фазовращатель Советский патент 1977 года по МПК H03K13/02 

1

Изобретение относится к автоматике и предназначено для дискретного изменения фазы входного сигнала.

Известен фазовращатель, построенный на основе цифрового распределителя, в котором уменьшение дискрета фазы достигается за счет изменения месторасположения, длительности и амплитуды импульсов, формирующих ступенчатую структуру l . Площадь каждой ступеньки определяет весовое значение соответствующего разряда, а смещение одной ступеньки относительно другой к оси времени позволяет изменять фазовьш сдвиг первой гармоники, выделяемой фильтром из ступенчатого сигнала,

Однако известный фазовращатель не обеспечивает достаточной точности.

Известен также цифровой фазовращатель, содержащий генератор импульсов, подключен- ный ко входу делителя частоты, выходы которого соединены с одними входами блоков сравнения кодов, и преобразователь

Такой фазовращатель также не обеспечивает достаточной точности.

Целью изобретения является повышение точности фазовращателя.

Поставленная цель достигается тем, что в цифровой фазовращатель введены блок переноса фазового сдвига и триггер, входы которого подключены соответственно к выходам первого блока сравнения и блока переноса фазового сдвига, входы которого соединены с выходами генератора импульсов, делителя частоты и второго блока сравнения кодов, цругие входы блоков сравнения кодов подключены к выходам преобразователя кода.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема цифрового фазовращателя; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Предлагаемый фазовращатель содержит задающий генератор импульсов 1, делитель частоты 2, блок 3 сравнения кодов младщих разрядов, преобразователь кода -Чг, блок 5 переноса фазового сдвига, смеситель 6, фильтр 7, выделяющий суммарную частоту (f+f/N , смеситель 8, фильтр 9, вы П

(4)- hделяющий разностную частоту блок 10 сравнения кодов старших разрядов ( J - К ) -ый триггер 11. Парафазные выходьг 12 и 13 блока 10 сравнения кодов старших разрядов соединены с входами триггера 11. Рассмотрим работу устройства по времен ным диаграммам, представленным на фиг. 2. С выхода генератора импульсов 1 поступает импульснйя последовательность U. периодом Т - i/f . Эта последовательность ПОС тупает на опорный делитель частоты 2, на выходе которого имеем последовательность Uj, с частотой f/N .В результате сравнения разрядов опорного делителя 2 и млад- ших разрядов преобразователя кода 4 на вы ходе блока 3 сравнения кодов младших разрядов имеем импульсную последовательность и, , сдвинутую на угол ф , относительно сигнала U, на выходе опорного делителя частоты 2. Минимальная величина фазов го сдвига равна Ф. - 1 1 fS где N - коэффипиент деления опорного делителя. С помощью блока 5 переноса фазового сдвига угол переносится на высокую частоту, и на выходе фильтра 9 имеем импульсную последовательность Ug , сдвинутую на угол ф относительно сигнала U. . Время задержки (опережения) t импульсов Ug относительно U определяется из известных соотношений Определим Iwtn м На выходах блока 10 сравнения кодов старших разрядов имеем две импульсные пос ледовательности U,g , ичастотой f/N (периодом N Т), сдвинутые одна относительно другой на 180 , сдвигаемые синхрон но относительно сигнала на выходе опорного делителя частоты 2, в соответствии с кодом старших разрядов преобразователя кода 4. Допустим, расположение импульсов U,o и U|(, соответствует нулевому значению фазы. Определим в этом случае минимальный фазовый сдвиг на выходе ( J - К)-го триггера 11 - и„ относительно сигнала на выходе опорного делителя частоты 2. Очевидно aft ) NT Аналогичным образом можно увеличить число ступенек задания фазового сдвига, минимальный фазовый сдвиг в этом случае определится формулой: . THIiM к,к . - ° ступеней задания фазы, Таким образом, в фазовращателе имеется возможность уменьшить дискретность задания фазы, не увеличивая коэффициент деления делителя и не уменьшая выходную частоту. Дискрет фазы зависит только от коэффициента деления делителя частоты М и числа ступеней преобразования k , что выгодно отличает цифровой фазовращатель от аналогичных технических решений. ормула изобретения Цифровой фазовращатель, содержащий генератор импульсов, подключенный ко входу делителя частоты, выходы которого соединены с одними входами блоков сравнения кодов, и преобразователь кода, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повьш1ения точности фазовращателя, в него введены блок переноса фазового сдвига и триггер, входы которого подключены соответственно к выходам первого блока сравнения и блока переноса фазового сдвига, входы которого соединены с выходами генератора импульсов, делителя частоты и второго блока сравнения кодов, другие входы блоков сравнения кодов подключены к выходам преобразователя кода. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 229058, МКл Н 03 Н 7/18, опубликовано 1970. 2.Зверев А. Е. и др. Преобразователи угловых перемещений в цифровой код. Л., Энергия, 1974.. с. 133 (прототип).

г

3