Широкодиапазонный калибратор фазовых сдвигов Советский патент 1979 года по МПК H03H7/18 G01R25/04 

(54) ШИРОКОДИАПАЗОННЫЙ КАЛИБРАТОР ФАЗОВНХ СДВИГОВ

ство управления задаваемой разностью фаз, масштабные, сумматоры, к входам которых подключены выходы пересчетных схем и триггеры, входы раздельных запусков которых соединены с выходами разрядов пересчетных схем. Фазовый сдвиг между выходными сигнала..., этого калибратора устанавливается йзмен ениём кода, записываемого в Ьдин из делителей частоты, по отношению к другому. Выходнь квазисинусои- ... дальные напряжения калибратора формируются методом суймй ЬтванйМ ссо6твёт , ствующими весами выходных напряжений : триггеров с раздельными запусками 2

Недостатком данного калибратора является возмозкность изменения фазового сдвига только дискретными ступенями, при этом максимальная частота выходных сигналов определяется выражением 2 .

Целью изобретения является расшй- 20 рение частотногодиапазона при одновременном уменьшении дискретности установки фазового сдвига и расширение, функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, 25 что в калибратор фазовых сдвигов, содержащий широкодиапазонный генератор, выход которого подключен ко входам первого и второго делителей частоты, выходы которых поразрядно подключены 30 ко входам соответствующих цифро-анаяоговых преобразователей, выход первого из которых является первым выходом устройства, блок установки и контроля фазового сдвига, вход син- 35 хронизации которого соединен с выхо- . дом первого делителя частоты, управляющие входы блока установки и контроля фазового сдвига подключены к установочным входам второго делителя часто- дд ты, введены блок синхронизации, сум-т матором, дополнительные делитель частоты, цифро-аналоговый преобразователь и блок установки фазового сдвига, причем промежуточный выход второго делителя частоты через последователь- 5 но соединенные блок синхронизации, дополнительные делитель частоты и цифро-аналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом 50 второго цифро-аналогового преобразователя, выходы дополнительного блока установки фазового сдвига подключены к управляющим входам сумматора, выход которого является вторым выходом уст- 55 ройства, кодовые выходы второго делителя частоты поразрядно подключены к соответствующим входам блока установки и контроля фазового сдвига.

На чертеже представлена структур- 0 ная схема устройства. Широкодиапазонный калибратор фазовых сдвигрё содер-г жит широкодиапазонный генератор 1, делители 2, 3, частоты, дополнительный делитель 4 частоты, блрк 5 уста- 5

новки и контроля фазового сдвига, состоящий из блока б установки фазового сдвига, регистра памяти 7 и блока 8 сравнения кодов, дополнительный блок 9 установки фазового сдвига, блок 10 синхронизации, цифро-аналоговые преобразователи 11, 12, дополнительный цифро-аналоговый преобразователь 13, сумматор 14.

Устройство работает следующим образом.. .

Сигнал частотой ff с выхода генератора 1 поступает на входы делите лей 2, 3 частоты, имеющих коэффициен деления 36-10, где п 0, 1, 2...Н выходах делителей 2 частоты формируюся, например, с помощью волнового деЛителя, последовательности прямоуголных импульсов частоты з. / сдвинутые между собой во времени на целое число периодов сигнала генератора 1, Эти последовательности импульсов поступают на входы цифро-аналогового преобразователя 11, последовательно изменяя уровень его выходного напряжения. В результате этого на выходе цифро-аналогового преобразователя 11 формируется синусоидальное напряжение и , поступающее на первый выход калибратора. Фаза этого напряжения соответствует коду делителя частоты 2.

Аналогично формируется синусоидальное напряжение и. v-it sin

(llq. t + Чт) на выходе цифро-а налогового преобразователя 12. (4ц,.- фазовый сдвиг напряжения Ug. по отношению к напряжению U). В момент переполнения Делителя 2, что соответствует нулевому значению фазы синусоидального напряжения U. на первом выходе калибратора, код делителя частоты 3, равный фазе выходного сигнала U цифро-аналогового преобразователя 12, записывается в регистр памяти 7 и с помощью блока 8 сравнения кодов, сравнивается с кодом, задаваемым блоком установки фазовых сдвигов 6. Если коды не совпадают, то в момент переполнения делителя частоты 2 производится установка кода, требуемого значения фазового сдвига в делителе 3./

Фазовый сдвиг Ч,, между напряжениями и, и цифро-аналоговых преобразователей 11 и 12 равен .

0;

код фазового сдвига, задаваемый блоком 6 установки фазового сдвига и изменяющийся в пределах от О до 36-10 - 1;

ступень регулирования фазового сдвига. Фазовый сдвиг Чш может регулироваться в пределах от О до 21(Г с дискретностью Ч. Установка и контроль фазового сдвига производится автоматически, что расширяет функциональные возможности калибратора. Блоком синхронизации 10 с промежуточного вы5{ода делителя 3 частоты выбирается сигнал, поступающий на дополнительный делитель частоты 4. на выходе которого формируются после довательности прямоугольных импульсо , смещенные по отноше частоты нию к аналогичным последовательностям импульсов делителя 3 на один период сигнала генератора 1. Эти после довательности импульсов поступают на входы дополнительного цифро-аналргов го преобразователя 13, на выходе кот рого формируется синусоидальное напр жение Ug/ фазовый сдвиг которого по отношению к напряжению U2 равен ЧдНапряжение ujj. имеет, вид .;-(t.,4,). Напряжения и,, U поступают на сумматоры 14, масштабные коэффициенты суммирования которого К, К 2 по каж дому из входов управляются в предела от О до 1 дополнительным блоком 9 ус гановки фазового сдвига. При и uif 0-2.1 выходное на пряжение сумматора равно I- - - -- у- 21Г-Г s ,.c,rct fl К,,°5 Из выражения (5) видно, что изме;нение отношения i от О до со позволя ет дополнительно регулировать фазовы сдвиг в пределах от О до . При М дополнительных, равномерных ступенях регулирования фазового сдвига, задаваемых дополнительным блоком 9 установки фазового сдвига, минимальн&я ступень регулирования фазового сдвига калибратора : равна -г Сб) ЕСЛИ на выходе сумматора обеспечивается постоянство уровня выходного сигнала, т, е. f) то, учитывая (3, 6, 7), выражение (3) имеет вид )- (8) - г X 1 I OJ- h, Чзь--ю , 9 где , l,...,M-l. ,. При плавном изменении отношения -щ можно плавно регулировать фазо вый сдвиг калибратора, что также расширяет его функциональные возможности. Максимальная частота, выходных сигналов с учетом выражения (2), равна -.-luWf JiiiiBxVi. -гпвых ,ьо° зьо следовательно, при Ч равнсда ступени дискретности, получаемой в известнсм устройстве 2,максимальная частота выходных сигналов предлагаемого устройства увеличивается в М раз. Настоящий калибратор не имеет методических погрешностей как при установке фазового сдвига большими ступенями, так и малыми, что позволяет получить высокую точность установки требуемого значения фазового сдвига. Таким образом, введение дополнительного делителя частоты, цифро-аналогового преобразователя и управляемого сумматора позволяет расширить рабочий диапазон частоты, обеспечить плавное изменение фазового сдвига и уменьшить дискретность его установки в рабочем диапазоне частот. Формула изобретения Широкодиапазонный калибратор фазовых сдвигов, содержащий широкодиапазонный генератор, выход которого подключен ко входам первого и второго делителей частоты, вцходы которых поразрядно подключены ко входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, выход первого из которых является первым выходом устройства, блок установки и контроля фазового сдвига, вход,синхронизации которого соединен с выходсяи первого делителя частоты, управляющие входы блока установки и контроля фазового сдвига подключены к установочным входам второго делителя частоты, о т л li ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона при .одновременном уменьшении дискретности установки фазового сдвига и расширения функциональных возможностей, в него введены блок синхронизации, сумматор, дополнительные делитель частоты, цифро-аналоговый преобразователь и блок установки фазового сдвига, причем промежуточный выход второго делителя частоты через последовательно соединенные блок синхронизации, дополнительные делитель частоты и цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго i цифро-аналогового преобразователя, выходы дополнительного блока установ-, ки фазового сдвига подключены к уп- , авляющим,входам сумматора, выход коорого является вторым выходом устойства, кодбвае вШоды второго делиеля частоты поразрядно подключены к

соответствующим входам блока установки и контроля фазового сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 371527, кл. G 01 R 25/00, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 434332, кл. G 01 R 25/04, 1972.

П

Вых /

.

12

/J

j,

tL

I