Фазосдвигающее устройство Советский патент 1978 года по МПК H03H7/18 

Изобретение относится к .радиотехнике и может использоваться в устройстствах для измерения разности фаз, в синхронных детекторах и других радиотехнических устройствах,.

Известно фазосдвигакядее устройство, содержащее фазоинвертор с подключенной к его выходам фазосдвигающей RC-цепью выполненной в виде последовательно соединенных конденсатора и управляемого резистивного элемента, и фазовый детектор, один из входов которого соединен с входом фазопнвертора, а выход подключен к управляющему входу управляемого резистивного элемента ij.

Однако известное устройство не обеспечивает регулировку фазового сдвига, который имеет фиксированное значение, равное 9 О , что сужает его функционалы ные возможности.

Целью изобретения является расширение фазового диапазона устройства.

Для этого в предлагаемое фазосдвигаюшее устройство, введены дифферендиаль- нь1й усилитель, неинвертируюший вход кЪторого подсоединен к месту соединения конденсатора и управляемого резястивного элемента фазосдвигающей КС-йепн, а выход соединен с вторым входом фазового детектора, и потенциометр, подключенный параллельно фазосдвигающей RC-цепи, подвижный контакт которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема предложенного устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений, поясняющая его работу.

.Фазосдвигающее устройство содержит фазоинвертор 1 с подключенной к его выходам фазосдвигакядей RC-цепью, выполненной в виде последовательно соединенных конденсатора 2 и управляемого резисТивного элемента 3, и фазовый детектор 4, один из входов которого соединен с входом фазоинвертора 1, а выход подключен к управляющему входу управляемого резистивного элемента 3, дифференциальный усилитель 5, его неинвертирующий вход подсоединен к месту соединения конденсатора 2 я управляемогорезистивного элемента 3, a выход соединен с вторым входом фазового детектора 4, и потенцио метр 6, подключенный параллельно фазосдвигающей RC-цепи, с подвижным контактом, соединенным с инвертирующим входом дифференциального усилителя 5. Вход фазоинвертора 1 является входом устройства, точка соединения конденсато ра ii и управляемого резистивного элемента 3 является выходом устройства. Устройство работает следующим образом. С точки соединения конденсатора 2 и управляемого резистивного элемента 3 снимается напряжение по амплитуде равное входному, но сдвинутое по фазе относительно входного, а с подвижного контракта потенциометра 6 снимается синфазное входному напряжение, амплитуда и знак которого определяются положением подвижного контакта. Эти на пряжения поступают на входы дифференциального усилителя 5, где осуществляет ся векторное вычитание их. Разностное напряжение детектируется фазовым детек тором 4, который работает как датчик рассогласования, и на выходе выдает сиг нал ошибки. Этим сигналом изменяется сопротивление управляемого резистивного элемента 3 до достижения равновесного состояния устройства. Работа устройства поясняется векторной диаграммой напряжений (фиг. 2),где точка А соответствует напряжению на синфазнрм выходе фазоинвертора 1 точка Б - на противофазном выходе фазоинвертора 1, точка В - в точке соединения конденсатора 2 с управляемым резистивным элементом 3, точка Г-на подвижном контакте потенциометра 6, а точка О-в точке заземления. В состоя1ши ра новесия вектор ГВ ВО-ГО, являющейся выходным напряжением дифференциальног усилителя 5, перпенци с лярен вектору входного напряжения АБ. При изменении частоты входного напряжения или вследствие действия других факторов (температурные нестабильности, старение элементов) в начальный момент точка В пеpeмej.цaeтcя по дуге окружности, а вектор ГВ отклоняется от нормали к вектору АБ на некоторый угол f . Тогда на выходе фазового детектора 4 появляется сигнал ошибки, пропорциональный Sin Af, который изменяет сопротивление резистивного элемента 3 и возвращает схему в равновесное состояние, в нем вектор ГВ перпендикулярен вектору АБ. Таким образом, при постоянном напряжении на подвижном контакте потенциометра 6 (вектор амплитуда так и фаза выходного напряжения (вектор ОВ) являются инвариантными относительно изменения частоты. Фаза выходного напря женйя зависит от напряжения на подвилоном контакте потенциометра 6 (вектор ОГ) и может регулироваться в пределах 0-180 . Предложенное фаз ос двигающее устройство по сравнению с известным обладает более широким фазовым диапазоном, что позволяет использввать его в качестве точного и стабильного датчика фазовых сдвигов в устройствах различного назна д дФормула изобретения Фазосдвигающее устройство, содержащее фазоинвертор с подключенной к его выходам фаз ос двигающей RC-цепью, выполненной в виде последовательно соединенных конденсатора и управляемого резистивного элемента, и фазовый дедектор, один из входов которого соединен с входом фазоинвертора, а выход подключен к управляющему входу управляемого резистивного элемента, отличающееся тем, что, с целью расширения фазового диапазона устройства, введены дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого подсоединен к месту соединения конденсатора и управляемого резистивного элемента фазосдвигаюшей RC-цепи, а выход соединен с вторым входом фазового детектора, и потенциометр, подключенный параллельно фазосдвигающей RC-цепи, подвижный контакт которого соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Костенко В, У. и др. Фазовращатель для диапазона 1-2О кГц. Приборы и техника эксперимента, 1975, N9 1, с. 154-155.

/