Синхронный детектор Советский патент 1982 года по МПК H03D13/00 G06G7/19 

Изобретение относится к электрои радиоизмерительной технике и может использоваться в фазочувствительных измерительных приборах и в электронных устройствах автоматики.

Известен синхронный детектор, выполненный по двухканальной схеме, каждый из каналов которой содержит кодоуправляемую проводимость, включенную на входе канала, и сумматорусреднитель, выход которого является выходом канала, при этом кодоуправляемая проводимость первого канала содержит N резисторов, одни выводы которых, кроме первого, соединены между собой через (N-1) ключей, к управляющим входам которых подключены прямые выходы разрядов генератора кодовых сигналов, выполненного в виде (N-1)-разрядного реверсивного регистра сдвига с формирователем тактирующих сигналов 1 .

Однако известный синхронный детектор имеет низкую точность детектирования .

Цель изобретения - повышение точности детектирования.

Для достижения цели в синхронном детекторе,- выполненном по двухканаль-i ной схеме, каждый из каналов которой

содержит кодоуправляемую проводимость, включенную на входе канала, и сумматор-усреднитель, выход которого является выходом канала, при этом кодоуправляемая проводимость первого канала содержит N резисторов, одни выводы которых,кроме первого, соединены между собой, через (N-1) ключей,к управляющим входам которых подклю10чены прямые выходы разрядов генераV тора кодовых сигналов, выполненного в виде (N-1)-разрядного реверсивного регистра сдвига с формирователем так- , тирую1цих сигналов, вторые ВЫВОДЕЛ всех

15 ,резисторов кодоуправляемой проводимое-, ти первого канала объединены и являются ее входом, при этом первый резистор соединен с ее выходом непосредственно, кодоуправляемая проводимость

20 второго канала выполнена аналогично кодоуправляемой проводимости первого канала, к управляющим входам ключей кодоуправляемой проводимости второго канала подключены инверсные выходы

25 разрядов реверсивного регистра сдвига, между выходом кодоуправляемой проводимости каждого канала и инвертирующим и неинвертйрующим входами сумматоров-усреднителей введены двух30позиционные переключатели, а. также введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два IК-триггера, к одним объединенHbiw входам I и К которых подключены соответственно инверсный выход первого и прямой выход последнего разрядов реверсивного регистра сдвига,, к 5 другим объединенным входам I и К этих триггеров подключены соответственно инверсный и прямой выходы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ВХОДЫ КОТОрОго соединены соответственно с прямым Ю выходом первого и инверсным выходом второго 1К-триггеров и управляющими входами двухпозиционных переключателей соответственно первого и второго каналов, к входам первого и послед- е него разрядов реверсивного регистра . сдвига подключены соответственно выходы источников сигналов 1 , входы Сдвиг .вправо и Сдвиг влево реверсивного регистра сдвига соед - нены соответственно с прямым и ИН вареным выходами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а к входам синхронизации реверсивного регистра сдвига -и 1К-триггеров подключен выход формирователя тактирующих сигналов. 25 На фиг.1 иэобршкена структурная электрическая схема предлагаемого устройства J на фиг,2 - эпюры изменений передач каналов и эпюры управляющих сигналов,. 30 Устройство содержит генератор 1 кодовых сигналов, состоящий из реверсивного регистра 2 сдвига и формирователя 3 тактирующих сигналов, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, два 1К-триг- 35 гера 5, две кодоуправляемые проводи- . мости б, каждая состоит из четырех резисторов 7 и трех ключей 8, два двухпозиционных переключателя 9 и два сумматора-усреднителя 10 . Q Устройство работает следующим образом. Для квадратурного синхронного детектирования с подаЕлеТием влияния высших нечетных гармоник измеряемого j, сигнала до п-го порядка требуется (т+1) прямых управляго1пих сигналов Сфиг.2б,в,г,д) 5|,...,8,и (т+1) инверсных управляющих сигналов (фиг.2 ж,з,и,к) S,...Sn с уровнями О и 1 с. выходов генератора 1 50 кодовых сигналов, под действием которых передачи каналов синфазного Сфиг.2а) и квадратурного Сфиг.2е) преобразования измеряемого сигнала KtHHq5 (n.Q) И (т.Я) изменяются 55 по аппроксимированным 01 .положительным и m отрицательным уровням гармо-. иических законов, которые выражаются (Рэрг/1улсши ,, .Hcp®5 Qlni,01-s;gnsHn2Ke.Z,p- 0 KBli-n,S} G(ni,,n2ft.), Hopi-mpOBaHHoe время (фиг.2л); 65 вод ем S , гарм ван где Sj, тож где пол лен син ног нал sig рые ний 9 в го ла лов цат W етс ся льк сдв зис и . тем Т - период измене- ния передач каналов преобразования измеряемого сигнала; G(m,9) и G(т,6-ti)-законы изменения передач кодоуправляемых провоб; п5 п2и9и .димостей; Msign sin2ri(,, функции знака; Zycp - передача усреднителя с размерностью импеданса. Проводимости кодоуправляемых проимостей б изменяются под действиуправляющих сигналов S , ...,S(, ,..., S по абсолютным значениям онических функций, аппроксимироных m дискретными уровнями m m Q(m,9) /sin2u9/j G(m,9+{l /ws2f.e/. Sin и Cos - аппроксимированные дискретным уровнями, гармонические функ- дни, Между управляющими сигналами ..., Sf, §2,...., существует дество т-о ,3,...,m. Это обстоятельство позволяет и.сьзовать общие сигналы для управия проводимостями б как в канале фазного, так и в канале квадратуро преобразования измеряемого сига. Функции знака signsinZiiQ ; nsinZTt Q +-j) signcosZTi 9, котореализуются с помощью переключедвухпозиционных переключателей каналах синфазного и квадратурнопреобразования измеряемого сигнапод действием управляющих сигнаопределяют положительные и отриельные полупериоды передач Q KKR (т,9). Требуемое число уровней определяя как п - 1 Выбор значений для m отображаетв схеме синхронного детектора тоо в числе разрядов г регистра ига 2 и в числе сум / ирующих реторов N в проводимостях N т. В данном устройстве m 4. Положительный эффект достигается , что положительные и отрицательные полупериоды изменений передач каналов формируются с помощью одних ; и тех же весовых резисторов и ключевых схем. Кроме того, поскольку весовых резисторов в 4 раза меньше, в два раза уменьшается влияние допусков и .нестабильности их параметров на точность детектирования.

Формула изобретения

Синхронный детектор, выполненный по двухканальной схеме, каждый из каналов которой содержит кодоуправляемую проводимость, включенную на входе канала, и сумматор-усреднитель, выход которого является выходом канала, при этом кодоуправляемая проводимость первого канала содержит N резисторов, одни выводы которых, кроме первого, соединены между собой через CN-1) ключей, к управляющим входам которых подключены прямые выходы разрядов генератора кодовых сигналов, выполненного в виде (N-1}-разрядного реверсивного регистра сдвига с формирователем тактирующих сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, вторые выводы всех резисторов кодоуправляемой проводимости первого канала объединены и являются ее входом, при этом первый резистор соединен с ее выходом непосредственно, кодоуправляемая проводимость второго канала выполненааналогично кодоуправляемой проводимости первого канала, к управляющим входам ключей кодоуправляемой проводимости второго канала подключены инверсные выход разрядов реверсивного регистра сдвига, между выходом кодоуправляемой проводимости каждого канала и инвертирующим и неинвертирующим входами

5 сумматоров-усреднителей введены двухпозиционные переключатели, а также введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два 1К-триггера, к одним объединенным входам I и К которых подключены

10 соответственно инверсный выход первого и прямой выход последнего разрядов реверсивного регистра сдвига, к другим объединенным входам I и К этих триггеров подключены соответст S венно инверсный и прямой выходы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ВХОДЫ которо го соединены соответственно с прямым выходом первого- и инверсным выходом второго 1К-триггеров и управ2Q ляющими .входами двухпозиционных переключателей соответственно первого и второго каналов, к входам первого и . последнего разрядов реверсивного регистра сдвига подключены соответст-.

25 венно выходы источников сигналов 1 и О, вХоды Сдвиг вправо и Сдвиг влево реверсивного регистра сдвига соединены соответственно с прямым и инверсным выходами элемента ИСКЛЮ - ЧАЩЕЕ ИЛИ, а к входам синхронизации реверсивного регистра сдвига и IKтриггеров подключен выход формирова.теля тактирующих сигналов.

Источники информации,

35 принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 446073, кл.С 06G 7/19, 1973

:(прототип).

8ЫХ1

S

г д

-I

е