Фазовый модулятор Советский патент 1980 года по МПК H03K7/04 

Цель изобретения - повышение фазовой стабильности модулятора. Указанная цель достигается тем, что в фазовый модулятор, содержащий сумматор, ключ, подсоединенный к нервому входу сумматора, и выходной прибор, введены второй ключ, анализатор колебаний и фазирующий узел, причем выход второго ключа подсоединен к второму входу сумматора, выход которого подсоединен к входу анализатора колебаний, а управляемые входы упомянутых ключей независимо соединены с двумя выходами фазирующего узла. На чертеже представлена структурная электрическая схема фазового модулятора. Фазовый модулятор содержит прецизионные ключи 1-1, 1-2 и сумматор 2, выход которого соединен с входом анализатора 3 колебаний. Управляемые входы ключей 1-1 и 1-2 порознь соединены с выходами 4 и 5 фазирующего узла 6. На шину 7 поданы опорные импульсы, на шипу 8 - напряжение смещения, па шину 9 - входное медленноменяющееся напряжение. Работает фазовый модулятор следующим образом. Напряжение смещения с шины 8 и входное медленноменяющееся напряжение с шипы 9 коммутируются ключами 1-1 и 1-2 с частотой /, причем продолжительпости замкнутого и разомкнутого их состояний равны, по сдвинуты по времени па четверть периода (что эквивалентно сдвигу по фазе на л/2). Благодаря этому на входы сумматора 2 поступают прямоугольные колебания типа меандра, сдвинутые по фазе па л/2, с амплитудами соответственно ом (8) (9). Сумматор 2 производит суммирование полученных прямоугольных колебаний, в результате чего на вход анализатора 3 колебаний подается ступенчатое напряжение, гармонический спектр которого состоит из нечетных гармоник частоты /. Анализатор 3 колебаний выделяет нужную гармонику, фазовый сдвиг которой (как и остальных гармоник) относительно одного из моментов коммутаций ключей является фупкцией величины / вх/ сы{/, z (- ,т, YWl см sin X Xl2it/C/ + (01. где К 1, 3, 5,... - номер гармоники; Y2 - коэффициент передачи сумматора 2; уз - коэффициепт передачи анализатора 3 колебаний, (/)±arctg/; ±/, . 52 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 60 6 При этом модуляционная характеристика АФ() проходит через нуль, а погрешность ее нелинейности не превышает величины /2 Т Требуемый темп коммутации прецизионпых ключей 1-1 и 1-2 определяется фазирующим узлом 6. При этом меапдр на выходе 5 сдвинут по фазе относительно меандра на выходе 4 на л/2. Работа фазирующего узла б синхронизируется опорными импульсами. Если фазовый сдвиг выходной гармоники желателен отрицательный Аф(/)0, отсчет ее фазы необходимо производить относительно меандра на выходе 5; в случае Дф(г)0 отсчет фазы ведется относительно выхода 4. По сравнению с прототипом предлагаемый фазовый модулятор обеспечивает большую стабильность н более высокую точность: сдвиг по фазе определяется отношением / 1:вх/ см н не зависит от коэффициептов передачи сумматора 2 и апализатора 3 колебаний; модуляционная характеристика проходит через нуль; модуляциоппая характеристика имеет высокую крутизиу на всем ее рабочем участке (в том числе п вблизи иуля - достаточно уменьшить величину см); линейность Аф(/) в широких пределах может регулироваться выбором отношения макс -Свх. макс,/--СыВ целом стабильиость увеличивается в 5-6 раз, а точность - в десятки раз в основном благодаря возрастанию крутизны (/)/а/, т. е. чувствительности фазового модулятора. |ормула изобретения Фазовый модулятор, содержащий сумматор, ключ, подсоединенный к первому входу сумматора, и выходной ирибор, отличающийся тем, что, с целью повышения фазовой стабильности, в пего введены второй ключ, анализатор колебаний и фазирующий узел, причем выход второго ключа нодсоединен к второму входу сумматора, выход которого подсоединен к входу анализатора колебаний, а управляемые входы упомянутых ключей независимо соединены с двумя выходами фазирующего узла. Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе 1.Патент Великобритании № 1020639, кл. Н ОЗК 13/00, онублик. 23.02.66. 2.Авторское свидетельство СССР № 148340, кл. Н ОЗК 13/03, 1962 (прототип).