Цифровой фазовращатель Советский патент 1981 года по МПК G01R25/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в дискретных устройствах автомати ки и цифровой техники. Известен фазовращатель, содержащий формирователи входных сигналов, триггеры, счетчики, генератор счетных импульсов, регистр ввода Cl Недостатком данного цифрового фазовращателя является ограниченность диапазона изменени сдвига фазы, не превышающего 180°. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее «генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первьм входам первого и второго формирователей одиночных импульсов, к первым входам первого и второго вентилей. Вторые входы первого формирователя непосредственно, а второго через инвертор подключены к шине ввода входного сигна ла. Выходы формирователей подключены соответственно к первь входс м перв го и второго триггеров, выхох кото рых через вентили подключены к перв входгм первого и второго счетчиков. Вторые входы вентилей подключены к выходу генератора. Выход первого счетчика подключён к первому входу триггера управления, ко второму входу первого триггера и к первым входам группы схем И, через вторые входы которых в счетчик вводится число из регистра. Выход второго счетчика подключен ко вторым входам триггера управления и второго триггера и ко второй группе элементов И, через вторые входы которых во второй счетчик вводится число из регистра 2, Однако данный фазовращатель имеет небольшую надежность из-за сложности конструкции и большой разряд,ности (емкости) счетчиков и регистра для ввода числд, соответствующего сдвигу фаз. Цель изобретения - првыиение надежности за счет упрощения конструкции. .Поставленная цель достигается тем, .что в устройство, содержащее генератор счетных импульсов, выход которого подключен к пёрвьм входам первого и второго формирователей одиночных импульсов, вторые входы первого формирователя непосредственно, а второго через инвертор подключены к шине ввода входного сигнала, выход первого триггера через , второй

вход которого подключен к генератору счетных импульсов, связан с первым входом счетчика, выход счетчика подключен к первым входам первого триггера и триггера управления и к первым входам группы элементов И, через вторые входы которых в счетчик вводится число из регистра, введен коммутатоо, вход управления которбгб подключен к шине ввода числа в регистр, выход - к шине выхода фазовращателя, а первый и второй входы - к выходам триггера управления соответственно, выходы формирователей одиночных импульсов через элемент ИЛИ связаны со вторым входом первого триггера,

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - временная диаграмма его работы,

Цифровой фазовращатель содержит генератор 1 счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам формирователей 2 и 3 одиночных импульсов и к первому входу вентиля 4, Входы формирователя 2 непосредственно, а формирователя 3 через инвертор 5 подключены к шине входа фазовращателя . Выходы формирователей 2 и 3 через элемент ИЛИ &подключены к первому входу первого триггера 7, выход которого подключен ко второму входу вентиля, а выход последнего - к первому входу счетчика 8. Выход счетчик подключен к первому (счетному) входу второго триггера 9, ко второму входу первого триггера 7 и к первым входам группы элементов И 10, вторые входы которого подключены к регистру 11 ввда числа, соответствующего требуемому сдвигу по фазе. Выходы группы элементов И подключены ко вторым входам счетчика 8. Шина ввода числа в регистр 11 связана с управляюцим входо -коммутатора 12, второй и третий вход которого подключены соответственно к первому и второму выходам второго триггера 9. Второй вход этого триггера подключен к выходу формировател 2, а выход коммутатора является выходом цифрового фазовращателя,

Входной сигнал поступает на вход формирователя 2 непосредственно, а на вход формирователя 3 - через инвертор 5,на выходах формирователей возникают одиночные импульсы, синхронизируемые импульсами генератора 1, Эти импульсы сдвинуты относительно друг 4pyi 3 180° (см. фиг, 2) , Период их следования равенопериоду вхо кого сигнала, а длительность - длительности импульсов высокочастотного генератора 1. При импульсы с формирователей возникают по положительному переходу входного сигнала через нулевой уровень.

Устройство работает следующим образом.

Импульс формирователя 2 устанавливает ±риггер 9 в нулевое, а триггер 7 в единичное состояния. Разрешающий потенциал с триггера 7 открывает вентиль 4, и импульсы генератора 1 поступают на вход счетчи|ка 8. Количество этих импульсов равно установленному значению задержки (N,) в регистре 11. Число N, несет информацию о величине фазового сдвига и его знаке. Число, соответствующее фазовому сдвигу, в обратном коде (управляющее число) заносится в счетчик 8 в каждом цикле работы, а информация о знаке фазового сдвига (Ч) 180°, Ф 180°) поступает на управляющий вход коммутатора 12, После появления импульса на выходе счетчика 8 триггер 9 устанавливается в единичное, а триггер 7 в нулевое состояния, закрывается вентиль 4, и прекращается подача импульсов на вход счетчика 8, Одновременно в счетчике 8 переписывается число через группу элементов И 10 из регистра 11 а на выходе коммутатора 12 возникает положительный потенциал (см. фиг. 2), При поступлении через элемент ИЛИ 6 импульса с выхода формирователя 3 f триггер 7 устанавливается опять в единичное состояние, и импульсы с генератора 1 поступают на вход счетчика 8. После возникновения импульса на выходе счетчика 8 последний опрокидывает триггер 7 и триггер 9 в нулевое состояние, и потенциал на выходе коммутатора 2 исчезает (см,фиг.2).

Таким образом, на выходе коммутатора 12 формируетося импульс типа меандр, скважность которого равна двум. Если требуемый фазовый сдвиг больше 180°, подключается инверсный выход триггера 9, и на выходе коммутатора возникает сигнал, соответствукиций + 180, Таким образом, предлагаемый фазовращатель позволяет получать на своем выходе сигналы,

;в сдвинутые в диапазоне от О до 360 (в зависимости от числа N-) , Ввод числа Nj в регистр 11 и счетчик 8, соответствующего фазовому сдвигу в диапазоне от О до 180°, знака этого числа на управляющий вход коммутатора, позволяет получить диапазон изменения фазового сдвига от О до 360°, При этом емкость счетчика и регистра, а также количество элементов И 10 зависят только от соотношения входной частоты и частоты генератора, что упрощает конструкцию устройства и, следовательно,повышает ее надежность,

Формула изобретения

Цифровой фазовращатель, содержащий генератор счетных импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго формирователей одиночных импульсов, вторые входы первого формирователя непосредственно, а второго через инвертор подключены к шине ввода входного сигнала, выход первого триггера через вентиль, второй вход которо го подключен к генератору, связан с первым входом счетчика, выход счет чика подключен к первым входам перво го триггера и триггера управления. и к первым входам группы элементов И через вторые входы которых в счетчик вводится число из регистра, о т ,л ичаю. щийся тем, что, с целью повышения надежности, он снабжен коммутатором, вход управления котррого подключен к шине ввода числа Е регистр, первый и второй входы - к выходам триггера управления соответственно, а выход является выходом фазовращателя, выходы формирователей одиночных импульсов подключены через элемент ИЛИ ко второму входу первого триггера, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 451109, кл. G 01 R 25/04, 1973. 2,Авторское свидетельство СССР № 474102, кл. Н 03 К 7/04, 1973.