Селективный цифоровой фазорегулятор Советский патент 1979 года по МПК G01R25/04 

цевой пересчетной схемы, снабжен второй кольцевой пересчетной схемой, счетчиком, двумя делителями частоты, четырьмя блоками масштабных коэффициентов, тремя сумматорами, двумя фильтрами нижних частот и блоком сравнения кодов, причем сигнальные входы ключей первой группы подсоединены к входному зажиму, а каждый из двух выходов указанных ключей через первый и второй блоки масштабных коэффициентов соединен с соответствующим сумматорным, подключенным своим выходом к фильтру нижних частот, управляюш,ие входы ключей первой группы соединены с выходами второй кольцевой пересчетной схемы, счетный вход которой связан с выходом управляемого генератора через один из делителей частоты, установочный вход которого, а также установочный вход второй кольцевой пересчетной схемы подключены к выходу старшего разряда счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу управляемого генератора, а выходы каждого разряда через блок сравнения кодов - к входам разрядов кода устанавливаемого сдвига фаз, нри этом выход блока сравнения кодов присоединен к установочным входам первой кольцевой пересчетной схемы и второго делителя частоты, выход которого связан с первой кольцевой пересчетной схемой, сигнальные входы ключей второй и третьей групп соединены через соответствующие им третий и четвертый блоки масштабных коэффициентов с фильтрами нижних частот, выходы ключей обеих групп - с третьим сумматором, а вход управляемого генератора подключен к выходу одного из фильтров нижних частот. На чертеже изображена структурная электрическая схема селективного цифрового фазорегулятора. Устройство содержит группу ключей 1, блоки 2, 3 масштабных коэффициентов, сумматоры 4, 5 и последовательно включенные с ними фильтры 6, 7 нижних частот, блоки 8, 9 масштабных коэффициентов, группы ключей 10 и И, сумматор 12, выход которого является выходом устройства, кольцевые пересчетные схемы 13, 14, делители частоты 15, 16, счетчик 17, управляемый генератор 18 и блок сравнения кодов 19. Устройство работает следующим образом. Входной сигнал поступает на сигнальные входы ключей первой группы, на управляющие входы которых поступает т-фазный сигнал управления с выходов кольцевой пересчетной схемы 13. Поочередно включаемые ключи этой группы пропускают входной сигнал через одноименные цепи блоков 2 и 3 масштабных коэффициентов. Коэффициент передачи t-й цепи блока 2 выбирается равным а г-й цепи блока 3 равным 2 . cosг + Выходные сигналы блоков 2 и 3 суммируются в сумматорах 4 и 5 соответственно, а выходные сигналы последних поступают на фильтры 6 и 7 нижних частот соответственно. Если спектр входного сигнала не содержит постоянной составляющей и ограничен наивысшей частотой (Ошах, то при условии, что число ключей в группе 1 :ш , легко убедиться в том, что постоянные напряжения на выходах фильтров 6, 7 нижних частот соответственно равныf/5 5,sin(cp,-f (ро); ;7e -S,cos(cp,+ср„), где ф1 - начальная фаза основной гармоники входного сигнала; фо - начальная фаза т-фазного сигнала кольцевой пересчетной схемы 10. Выходные напряжения фильтров 6, 7 нижних частот поступают соответственно на входы блоков 8, 9. Коэффициенты нередачи t-x цепей этих блоков выбираются 2л 27С sin/ + 1cosi + 1 равными - и ответственно. Ключи групп 10 и 11 производят синхронное последовательное подключение выходных напряжений блоков 8 и 9 к входам сумматора 12. Его выходное напряжение может быть представлено без учета высших гармонических составляюших с порядковыми номерами (/ 1,2,...; m- число ключей в группе) в виеt/9 4ЯС05((0„2 + ср + (fa - (pi), де фо-начальная фаза т-фазного выходного сигнала кольцевой пересчетной схемы 14, Н - коэффициент передачи настоящего устройства. Код вносимого фазового сдвига подается а одну группу входов блока 19 сравнения одов, на вторую группу входов которого оступает текущее значение выходного коа счетчика 17, работающего в режиме нерерывного счета под воздействием выходого сигнала управляемого генератора 18, одаваемого на счетньш вход. При совпадепи кодов на входах блока 19 сравнения КоДов на его выходе вырабатывается импульс, который поступает на установку в «О кольцевой пересчетной схемы 14 и делителя частоты 16. На установочные входы кольцевой пересчетной схемы 13 и делителя частоты 15 поступает импульс с выхода старшего разряда счетчика 17 в момент переполнения последнего. Таким образом, временное расстояние между моментами установки в «О кольцевых пересчетных схем 13 и 14 пропорционально значению кода Mtp, подаваемому на первую группу входов блока 19. На счетные входы кольцевых пересчетных схем 13 и 14 поступает выходной сигнал управляемого генератора 18 через делители частоты 15 и 16 соответственно. Если коэффициент деления частоты счетчиком 17 равен п, а коэффициент деления частоты кольцевыми пересчетными схемами 13 и 14 - т, то коэффициент деления частоты делителей частоты 15 и 16 должен равняться -. Тогда, если выполнить услотвие, что частота выходных колебаний управляемого генератора 18 в п раз больше частоты основной гармоники входного сигнала устройства -fo М, что означает, что фаза выходного напряжения получила прираш,ение, пропорциональное значению кода, подаваемого на управляющие входы фазорегулятора. Не-обходимое значение частотй выходного сигнала управляемого генератора 18 поддерживается с помош,ью его подстройки напряжением, подаваемым с выхода фильтра 6 нижних частот на управляющий вход. По сравнению с известным устройством величина динамического диапазона настоящего устройства, даже при невысоких требованиях, предъявляемых к идентичности элементов устройства, на 2-3 порядка выше при одинаковой с ним точности регулирования, или же при работе в равных с ним условиях - точность регулирования на два-три порядка выше. Формула изобретения Селективный цифровой фазорегулятор, содержаший управляемый генератор, три группы ключей, первые входы каждого из которых, входящих во вторую и третью группы, соединены с выходами кольцевой пересчетной схемы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования фазы, снабжен второй кольцевой пересчетной схемой, счетчиком, двумя делителями частоты, четырьмя блоками масштабных коэффициентов, тремя сумматорами, двумя фильтрами нижних частот и блоком сравнения кодов, причем сигнальные входы ключей первой группы подсоединены к входному зажиму, а каждый из двух выходов указанных ключей через первый и второй блоки масштабных коэффициентов соединен с соответствующим сумматором, подключенным своим выходом к фильтру нижних частот, управляющие входы ключей первой группы соединены с выходами второй кольцевой пересчетной схемы, счетный вход которой связан с выходом управляемого генератора через один из делителей частоты, установочный вход которого, а также установочный вход второй кольцевой пересчетной схемы подключены к выходу старшего разряда счетчика, счетный вход которого подсоединен к выходу управляемого генератора, а выходы каждого разряда через блок сравнения кодов - к входам разрядов кода устанавливаемого сдвига фаз, при этом выход блока сравнения кодов подсоединен к установочным входам первой кольцевой пересчетной схемы и второго делителя частоты, выход которого связан с первой кольцевой пересчетной схемой, сигнальные входы ключей второй и третьей групп соединены через соответствующие им третий, и четвертый блоки масштабных коэффициентов с фильтрами нижних частот, выходы ключей обеих групп - с третьим сумматором, а вход управляемого генератора подключен к выходу одного из фильтров нинсних частот. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Галахова О. П. и др. Основы фазометрии, «Энергия, Л., 1976, с. 197-201. 2.Авторское свидетельство СССР № 444996, кл. G Ol.R 25/04 от 1975 г.