Цифроуправляемый калибратор фазы Советский патент 1978 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано в измерительных устройствах, реализующих фазовые методы измерений, и в качестве эталона фазового сдвига, а также в вычислительной технике. Известен калибратор фазы, позволяющий применять цифровое управление фазовым сдвигом выходного гармонического сигнала и используемый в информационно-измерительной технике. Это устройство содержит коммутаторы опорных напряжений и дискретные детали напряжения, воспроизводящие синусную и косинусную зависимости в соответствии с необходимым значением фазового сдвига Г. Однако такой калибратор при высокой точности регулирования фазового сдвига использует значительное количество прецизионных резисторов нестандартных номиналов, что усложняет технологию изготовления прибора. Наиболее близким к предлагаемому является дискретно-управляемый фазовращатель, содержащий коммутатор опорных напряжений и суммирующий операционный усилитель с линейными дискретно-управляемыми проводимостями на входе и в цепи обратной связи 2. Его недостатком является сравнительно низ кая точность регулирования фазового сдви|-а при поразрядном рггуляровании, так как при этом производится ;1 м1роксимацня фазового сдвига от изменения величины проводимостей на входе сумматора. Целью изобретения является повыщение точности регулирования фазового сдвига. Это достигается тем, что в цифроуправляемый калибратор фазы, содержащий коммутаторы, линейные дискретно-управляемые проводимости, сумматор, введены цепь ,последовательно соединенных операционных усилителей, постоянные проводимости, два суммирующевычитающих усилителя, фазовращатель, два инвертора, причем каждый из операционных усилителей подключен параллельно одной из линейных дискретно-управляемых проводимостей, а постоянные проводимости подключены к входам операционных усилителей, при этом выходы четных операционных усилителей и вход первого операционного усилителя подключены к входам первого суммирующе-вычитающего усилителя, вы.чод которого соединен с входом первого коммутатора, первый выход которого непосредственно, а второй - через первый инвертор соединены с одним из входов сумматора, выходы нечетных операционных усилителей подключены к входам второго суммирующе-вычитающего усилителя, выход которого в свою очередь шиключен к входу фазовращателя, соединенного но выходу с входом второго коммутатора, первый выход которого непосредственно, а второй - через второй инвертор соединены с другим входом сумматора. На чертеже приведена структурная схема цифроуправляемого калибратора фазы. Цифроуправляемый калибратор фазы содержит цепь последовательно соединенных операционных усилителей (ОУ) 1-6, в цепи обратной связи которых включены линейные дискретно-унравляемые проводимости 7-12, а ня входах ОУ включены постоянные проводимости 13- 18, два суммируюше-вычитающих усилителя 19 и 20, фазовращатель 21, два коммутатора 22 и 23, два инвертора 24 и 25 и сумматор 26. Коммутаторы 22 и 23 и линейные дискретноуправляемые проводимости 7-12 управляются кодом X. Код X является кодом величины фазового сдвига X. Коэффициенты усиления ОУ 1-6 регулируются кодом X и возрастают с возрастанием величины фазового сдвига х, т.е. коэффициенты усиления ОУ 1-6 пропорциональны величине фазового сдвига х. Устройство работает следующим образом. На вход ОУ 1 подается напряжение U. На выходах ОУ 1 - 6 напряжения соответственно равны иК:, иК.Кг, иК;КДг, ОКЛгКзК, 1;К|КгКз...К5, иК|Кг..-Кч. С выходов ОУ 1, 3 ji 5 апряжения подаются на входы суммирукмие-зычитающего усилителя 19. С выходов ОУ 2. 4 и бис входа ОУ 1 напряжения подаются :i;i входы суммирующе-вычитающего усилителя 20. Вход су.ммирующе-вычитающего усилителя 19 соединен с входом фазовращателя 21, который сдвигает входной сигнал по фазе на 90°. Выход фазовращателя 21 соединен с входом коммутатора 23, первый выход которого непосредственно, а второй выход - через инвертор 25 соединены с входом сумматора 26. Выход суммируюше-вычитающего усилителя 20 соединен с входом второго коммутатора 22, первый выход которого непосредственно а второй-через инвертор 24 соединены с входом сумматора 26. Коэффициенты усиления сумматора 26 одинаковы по обоим входам. При регулировании фазового сдвига в первом квадранте напряжения на входы сумматора 26 подаются с первых выходов коммутаторов 22 и 23. В этом случае на выходе сумматора 26 формируется напряжение УЙ.- . ( ct)S X ч- j sin X), где А - коэффициент усиления сумматора но каждому входу. Предлагаемый калибратор позволяет повысить точность регулирования фазового сдвига; достигается дискретное поразрядное регулирование фазового сдвига в любом коде. Дискретно-управляемые проводимости в устройстве могут бытй выполнены идентичными из стандартных резисторов, а также в интегральном исполнении, что повышает технологичность устройства. Формула изобретения Цифроуправляемый калибратор фазы, содержащий коммутаторы, линейные дискретноуправляемые проводимости, сумматор, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования фазового сдвига, в него дополнительно введены цепь последовательно соединенных операционных усилителей, постоянные проводимости, два су.ммирующе-вы.читающих усилителя, фазовращатель, два инвертора, причем каждый из операционных усилителей подключен параллельно одной из линейных дискретно-управляемых проводимостей, а постоянные проводимости подключены к входам операционных усилителей, при этом выходы четных операционнных усилителей и вход первого операционного усилителя подключены к входам первого суммирующе-вычитающего усилителя, выход которого соединен с входом первого коммутатора, первый выход которого непосредственно, а второй - через первый инвертор соединены с одним из входов сумматора, выходы нече-тных операционных усилителей под ключены к входам второго суммирующе-вычитающего усилителя, выход которого в свою очередь подключен к входу фазовращателя, соединенного по выходу с входом второго коммутатора, первый выход которого непосредственно, а второй - через второй инвертор соединены с други.м входо.м сумматора. Источники информации, принятые во вниание при экспертизе: Авторское ЛУ 243705, свидетельство 03 К 13/02, 1971. Авторское Лу 451189, свидетельство 03 К 13/02, 1973.