Устройство для дискретного измерения фазы сигнала Советский патент 1981 года по МПК H03K5/153 

(54) УСТРОЙСТВ ДЛЯ ДИСКРЕТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре (автоматике и измерительной технике для формирования сигналов с регулируемым временным положением (фазой). Известны устройства, обеспечивающие формирование сигналов с изменяемым временным положением (фазой). В устройствах этого типа сигнал заданной частопгы формируется из сигнала высокочастотного опорного генератора с помощью делителей счетчиков. Изменение фазы (временного положения) выходного сигнала делителя осуществляется путем изменения числа им пульсов во входном сигнале делителясчетчика. Так, подстановка дополнительного импульса во входную импульсную после довательность делителя-счетчика приводит к изменению временного положения выходного сигнала делителя на период Т опорного генератора в сторону опережения. При запрещении одного импульса, временное положение (фаза) выходного сигнала делителя изменяется на ту же величину в противоположную сторону (в сторону . отставания) IIQ. Недостатком таких устройств является ограниченная точность, так как, шаг изменения временного положения (фазы) сигнала определяется периодом сигнала опорного генератора, и уменьшение величины щага требует соответствующего повышения частоты опорного сигнала и повышения быстродействия элементов и узлов устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройст во, содержащее задающий генератор опорного сигнала, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя-счетчика и блок управления временным положением (фазой) формируемого сигнала, состо гщий из ряда последовательно включенных звеньев 4 задержки, выходы которых соединены с коммутатором 7 на логических элeмeнтax 2J, 38 Однако известному устройству, в кото ром используется принцип формирования ряда задержанных сигналов на эпемеитах задержки, свойственны и недостатки, основной из которых - пониженная точность регулирования временного положения формируемых сигналов в реальных условиях. Элементам задержки свойственен значительный разброс времени задержки, кроме того, при изменении температуры окружающей среды в широких пределах изменение параметров всех однотипных элементов задержки в одну сторону ведет к суммированию погрешностей всех элементов за.держки (а в ряде случаев их число может быть довольно велико), в результате чего погрешность задания ряда значений временного положения (фазы), сигнала может превышать шаг ее изменения, т.е, точность устройства в реальных условиях снижается. Цель изобретения - повьпление точности устройства, т.е, повышение точности задания дискретных значений фазы (временного положения) при изменении условий окружающей среды. Поставленная цель достигается тем, что устройство для дискретного изменения фазы сигнала, содержащее задающий гене- ратор, блок формирования сигналов задан- зо ной частоты на основе делителя частоты, блок уточнения, блок управления фэзой сигнала, состоящий из ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходы которых соединены с коммутатором, содержит дополнительно фазовый дискримина тор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепью обратной связи со входом первого каскада задержки, один вход фазового дискриминатора присоединен к выходу одного из каскадов задержки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискриминатора соединен с управляющим входом каскадов задержки, при этом выход блока управления фазой (выход коммутатора) соединен с управляющим входом блока уточнения, включенного последовательно с блоком формирования сигнала заданной частоты. На чертеже приведена схема устройства В устройстве задающий генератор 1 соединен с блоком 2 формирования сигнала заданной частоты, блок 3 управления .фазой сигнала состоит из ряда каскадов 4 задержки, первый и последний каскады соединены цепью 5 обратной связи, управление задержки каскадов 4 осуществляет2ся по входам 6, выходы каскадов 4 соединены с коммутатором 7, один вход фазового дискриминатора В соединен с опорным генератором, второй - с одним из каскадов 4 задержки, а выход - с управ-, ляюшими входами 6 каскадов 4. Выход блока 3 соединен с управляющим входом блока 9 уточнения, включенного последовательно с блоком 2 формирования сигнапа заданной частоты. . Устройство работает следующим образом. Сигнал задающего генератора 1 подается на блок 2, формирующий периодическид сигнал заданной частоты, В блоке 3 управления фазой сигнала в замкнутой через цепь 5 обратной связи цепочке однотипных каскадов 4 задержки формируется периодический сигнал, период (частота) повторения которого определяется суммарным временем задержки каскадов 4. Этот периодический сигнал с одного из каскадов 4 задержки подается на один из входов фазового дискриминатора 8, на вто- рой вход которого поступает сигнал за-дающего генератора-1, Сигнал рассогласования с выхода дискриминатора 8 подается на управляющие входы 6 каскадов 4 задкржки, в результате чего частота пе- риодического сигнала, генерируемого в цепочке каскадов 4 задержки, оказывается равной частоте опорного сигнала. Следовательно, период генерируемого сигнала, определяемый суммарным временем задержки каскадов 4, оказывается равным периоду Т« опорного сигнала вы- сокостабильного задающего генератора 1, Поскольку каскады 4 идентичны, то задержка, вносимая одним из К каскадов 4 задержки, равна величине - с ошибкой, определяемой только разбросом пара- метров используемых элементов. Сформированные таким образом К сигналов, задержанных один относительно другого на шаг задержки, поступают на коммутатор 7 и через него на выход блока 3, который соединен с блоком 9 уточнения. С помощью блока 9 сигнал заданной частоты, формируемый блоком 2, уточняется выходным сигналом коммутатора 7 блока 3. При изменении фазы (временного положения) формируемого сигнала на блок 3 подается сигнал управления, коммутатор 7 переключается, и на блок 9 уточне,, , „., „ ния поступает уточняющий сигнал, временное положение-которого изменено относительно предшествующего сигнал. на требуемое Y число шагов задержки, т.е. 58 на величину n. При превышении вводимой величиной задержки периода опорного сигнала TQ,сигнал управления (т.е. сигнал переполнения разрядной сетки блока 3) подается на блок 2, в котором производится изменение временного положения (фазы) формируемого сигналазаданной частоты на величину Тд в нужную сторону, а блок 3 должен обеспечивать измененение временной задержки (фазы) сигнала с дискретным шаБлок 9 уточнения может быть включен во входную цепь блока 2 формирования. Кроме того, блок 2 формирования может быть присоединен и к выходу блока 3 непосредственно. Все узлы предлагаемого устройства могут быть построены на известных элементах, их изготовление технических трудностей не вызывает. Преимущество данного устройства перед известным - стабильная величина шага изменения фазы (временного положения) формируемых сигналов при изме нении условий окружающей среды, достигается благодаря введению новых связей в структуру устройства и изменению струк туры блока управления фазой сигнала. Сигнал, циркулирующий в цепочке каскадов 4, сравнивается по частоте и фазе с опорным сигналом с помощью дискриминатора 8, благодаря чему период его циркуляцпи поддерживается постоянным при изменении условий окружающей среды. В результате и шаг изменения временного положения выходных сигналов от одного каскада 4 к другому оказывается стабиль ным при изменении этих условий, т.е. величина шага не меняется при изменении 924 условии окружающей среды, что повышает точность устройства, Формула изобретения Устройство для дискретного изменения фазы сигнала, содержащее задающий генератор, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя частоты блок уточнения, блок управления фазой сигнала, состоящий из ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходы которых соединены с коммутатором, о т тличающееся тем, что, с цепью повышения точности при изменении условий окружающей среды, содержит дополнительно фазовый дискриминатор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепью обратной связи со входом первого каскада, один вход фазового дискриминатора соединен с выходом одного из каскадов задержки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискртмииатора соединен с управляющим входом каскадов задержки, при этом выход коммутатора, являющийся Мз1ходом блока управления фазой сигнала, соединен с управляю- щим входом блока уточнения, включенного последовательно с блоком формирования сигнала заданной частоты, Источники информахши, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 580652, кл. Н О4 I 7/О2, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 306559, кл. Н 03 К 5/159, 1965.