Фазовый калибратор Советский патент 1980 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к области измерительной техники и можег быть использовано при разработке измерительной аппаратуры в диапазоне низких и инфранизких частот.

Известен фазовый калибратор, в котором имеется задающий генератор, нагруженный на два делителя частоты, один из которых снабжен схемой установки фазового сдвига, причем выходы делителей частоты подключены ко входам устройств синтезирующих квазисинусоидальные напряжения из напряжений прямоугольной формы, снимаемых с делителей частоты ,1.

Недостатком такого фазового калибратора является несинусоидальность выходных напряжений, причем по мере приближения их формы к синусоидальной возрастают аппаратурные затраты.

Известен также фазовый калибратор, являющийся прецизионным двухфазным генератором инфранизких частот, содержащий задающий генератор, нагруженный на два канала, каждый из которых составлен из последовательно соединенных фазовращателя, делителя частоты, фильтра первой гармоники и смесителя с фильтром нижних частот на выходе и перестраиваемый генератор прямоугольных импульсов (плавный

гетеродин), выход которого подключен к другим входам смесителей {2.

Двухфазный генератор содержит фазоиндикатор нуля, два электромеханических фазовращателя, два прецизионных фильтра первой гармоники, причем каждый из этих элементов определяет точность установки фазового сдвига между выходными сигналами.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности устройства. Цель достигается тем, что в устройство, содержащее задающий генератор и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делителя частоты, смесителя и фильтра нижних частот, подключенного выходом к выходному зажиму калибратора, а также перестраиваемый генератор импульсов, соединенный с задающим генератором, вводится логический элемент ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом задающего генератора, а другой через введенную линию задержки- с выходом перестраиваемого генератора импульсов, выход элемента ИЛИ подключен к входам делителей частоты первого и второго каналов, причем один из делителей частоты снабжен блоком управления сдвигом фаз, выходы которого подключены к установочным входам первого делителя, а вход - к выходу второго делителя частоты, при этом другие входы смесителей подключены к выходу задающего генератора через введенный фильтр первой гармоники и дополнительный делитель частоты. На чертеже представлена блок-схема фазового калибратора. Он содержит задающий генератор 1, делители частоты 2, 3 и 4, смесители 5 и 6, фильтр первой гармоники 7, фильтры нижних частот 8 и 9, перестраиваемый генератор импульсов 10, линию задержки 11, элемент ИЛИ 12 и блок управления сдвигом фаз 13. Калибратор работает следующим образом. На входы делителей частоты 2 и 3 через элемент ИЛИ 12 поступают импульсы задающего генератора 1 с частотой F. Те же импульсы подаются и на вход делителя частоты 4. Коэффициент деления делителей 2, 3 п 4 одинаков и равен N. На выходе делителя частоты 4 будут присутствовать прямоугольные колебания с частотой - , первая гармоника которых выделяется фильтром 7. На выходах делителей частоты 2 и 3 возникнут колебания частоты где ги - частота выходных колебаний генератора импульсов 10, за счет подачи дополнительных импульсов от генератора импульсов через элемент ИЛИ 12. На выходах смесителей 5 и 6 фильтрами нижиьх .частот 8 и 9 выделяются колебания разностной частоты F +- frn /- ги N Таким образом, увеличивая Л и уменьшая значение Р, можно получить сколь угодно низкую частоту выходных колебаний. Линия задержки И предотвращает совпадение импульсов на выходах элемента ИЛИ. Фазовый сдвиг между выходными колебаниями калибратора определяется временным сдвигом импульсных последовательностей на выходах делителей частоты 2 и 3, который зависит от текущей разности кодов, записанных в разрядах делителей 2 и 3. Если в момент времени, когда в делителе 3 все разряды находятся в нулевом состоянии, фазовый сдвиг между выходными колебаниями будет определяться соотношением:ср--360°. Изменяя число п в пределах от О до Л, можно изменять выходной фазовый сдвиг от О до 360°. Запись нужного числа п осуществляется с помощью блока управления сдвигом фаз 13. Дискретность установки сдвига фаз определяется разрядностью делителей частоты и равна 360°/Л. Таким образом калибратор позволяет вырабатывать синусоидальные колебания низких и инфранизких частот с заданными частотой и фазовым сдвигом. Техническая эффективность калибратора заключается в том, что он цроще известного, так как в нем отсутствуют фазоиндикатор нуля, а также градуированный и неградЗированный фазовращатели. Отсутствие этих элементов ведет также к увеличению нотендиальной точности подобных устройств и к упрощению операции установки заданного фазового сдвига. Последнее обстоятельство представляется особенно важным, так как дает возможность использовать предлагаемый фазовый калибратор в автоматических приборах, нанример, в комнексационных фазометрах в качестве источника компенсирующих напряжений. Формула изобретения Фазовый калибратор, содержащий задающий генератор и два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных делителя частоты, смесителя и фильтра нижних частот, подключенного выходом к выходному зажиму калибратора, а также перестраиваемый генератор импульсов, соединенный с задающим генератором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены элемент ИЛИ, один из входов которого соединен с выходом задающего генератора, а другой через введенную линию задержки - с выходом перестраиваемого генератора импульсов, выход элемента ИЛИ подключен к входам делителей частоты первого и второго каналов, причем один из делитеей частоты снабжен блоком управления фазовым сдвигом, выходы которого подключены к установочным входам первого делителя частоты, а вход соединен с выходом торого делителя частоты, при этом другие ходы смесителей подключены через ввеенный фильтр первой гармоники и дополительный делитель частоты к выходу заающего генератора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 434332, кл. G 01 R 25/04, 1972. 2. Журнал «Измерительная техника, 9, 1966, с. 61-64.