Способ преобразования фазового сдвига гармонических колебаний Советский патент 1978 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к измерительн технике, может иайти широкое гфнмече ние при фазовых измерениях для регули рования и преобразования фазового сдвига гармонического колебания. Известен способ преобразования фазо го сдвига гармонических колебаний, при котором фазовый сдвиг на несушей час тоте происходит путем изменения отношения амплитуд двух гармонических сигналов ij . Однако этот способ не обеспечивает фазовой нестабильности. Известны также способы преобразования фазового сдвига гармонического колебания, при котором трансформация внесенного сдвига фазы происходит путем умножения или деления частоты этого колебания 2. Однако преобразование фазового сдвига сопровождается изменением несущей частоты гармо; ического колебания, а наличие умножителей приводит к увеличению фазовой нестабильности выходного напряжения. Цель изобретения - (еньшенне фазовой нестабильности и обеспечение трансформации tia несушей частоте. Указанная цель достигается тем, что при преобразованит фазового сцвнга гармонического колебания его трансформации одновремерпго моя}лируют разность фаз и отношение амплЕгтуц двух взаимно вьгч1ггаемых сигналов гармонического колебания. На фиг. 1-3 показар1ы векторы напряжений сигналов гармонического колебания; на фнг„ 4 приведен один из примеров -практической реализаипи предложенного способа. На фиг. 1 напряжение Ugj., -выходное напряжение с фазовых сдвигом ft , полученное в результате взаимного вычитания образованных из гармоннчс-скаго колебания двух сигналов напряжсшк. (J н (JQ . имеющих фазовые сдвиги Ф и fg соответственно. При одновременной модуляции разности фаз и отношения амплитуд этих сигналов в соответствии с законом, отражлгошим взаимную связь модулируемых параметров;

K cos(4-fj,)i

t /cosMЧ- f„VK()

где К - отношение амплитуд взаимно вььчитаемых сигналов гармонического колебания} -f fО -внесенные фазовые сдвиги этих

сигналов; К максимальное значение отношеДА А КС,

ния их амплитуд,

внесенный фазовый сдвиг гармонического колебания трансформируется в фазовый сдвигр выходного напряжения. В процессе модуляции вращеется вектор выходного напряжения, величина (4 -%n-/COS%-4),() sin

igrp

-Ц) ±T

C05 ЧЧ-f VK.

pos(f

o MA.KC MAKC В частном случае, когда О и (фиг. 2), внесенный фазовый сдвиг f умножается на два и /Ь 2 ф. На фиг, 3 приведен пример деления фазового сдвига «/ при ф.-.г Е и К,,.... па.глллАкс В этом р меньше YДля преобразования фазового сдвига описанным способом в качестве модулирующего устройства можно использовать колебательные, форсирующиеi.-, апериодические или другие передаточные звенья. На фиг, 4 приведен nfsJMep реализаци предложенного способа преобразования фазового сдвига в соответсовни с фиг. 2 Когда для одновременной модуляшш разности фаз и отношения амплитуд цвух взаимно вычитаемых сигналов гармониче кого колебания служит перестраиваемый колебательный контур. Здесь 1 - делитель мощности, 2 - посяеаовательный ко лебательный контур, 3 - аттенюатор, 4 устройство взаимного вычитания сигналов. В этом случае фазовый сдвиг выорого при постоянстве амплитуды одного из сигналов ( UQ на фиг. 1) сохраняется неизменной.

ллАкс , - экстрамельные значения амплитуды напряжения. Точка О - центр окружности, описываемой концом вектора

ВЫх Р« ° вращении.

В зависимости от конкретно

выбранных параметров К, КUH Uo фаЛААКС

зовый сдвиг р выходного напряжения может быть больше или меньше внесенного фазового сдвига. При этом обеспечивается возможность как кратного, так и дробного преобразования фазового сдвига.

Значение фазового угла R определяется из условия:

r2)lcos4-cosNo

ЛК, ходного напряжения -оказьдаается в два раза больше фазового сдвига, внесенного колебательным контуром. При перестрой ке контура происходит вращение вектора выходногр напряжения, амплитуда которого Сохраняется постоянной. Формула изобретения Способ преобразования фазового сдвига гармонического колебания путем его трансформации, отличающийс я тем, что, с целью уменьшения фазовой нестабильности и обеспечения трансформации на несущей частоте, одновременно модулируют разность фаз и отношение амплитуд двух взаимно вычитаемых сигналов , гармонического колебания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР № 447678, G 05 В 11/07, 1972. . 2.Ризкин И, X. Умножители и делители частоты, Москва, Связь, 1966, с, 29-32.