Фазовращатель Советский патент 1982 года по МПК H03H7/18 

(54) ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для калибраторов фазы, двухфазных генеpaTOfSoB напряжения прямоугольной формы.

Известен фазовращатель, содержащий генератор пилообразного напряженш и компаратор 17.

Недостатком устройства является его низкая точность, которая зависит от температурной стабильности генератора пило- д образного напряжения и точности срабаПЕ гоання компаратора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является фазовращатель, состоящий дз трех интеграторов, 5 делителя напряжения, компаратора, триггера и элемента И, причем вход устройства соединен с входами первого интегратора, генератора пилообразного напряже- . нхг, D -входам триггера и первым входам 20 элемента И, вьйбд первого интегратора соединен с входом делителя напряжения, выход которого соединен с суммирукяцнм входом второго интегратора, выход которого соединен с первым входом компаратора, второй вход которого соединен с вьн ходом генератора пилообразного напряжения, а выход - с С-входом триггера, прямой выход которого соединен с выходом устройства, а инверсный - с вторым входом элемента И, выход которого соедвнен с входом третьего интегратора, выходом соединенного с вычитающим входом второго интегратора t2 .

Недостатком нзвестняо фазовращателя является то, что с повышением частоты напряжения, фаза которого сдвигается, уменыиается точность задания фазстого сдвига вз-за завала фронтов аптульсных последовательностей.

Целью изобретения является повышенве точности задание фазового сдвига на выссжнх частотах.

Поставпевная пепь достигается тем, что в фазовращатель, А)держаший генератор нЕлообразнотч) напряжения, компарвjrop, триггер, делитель напряжения, интегратор, элемент И, причем входная клемма 39 устройства соединена с ) -входом триггё ра и входом генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом компаратора, выход последнего соединен- с С-«ходом триггера, а второй вход компаратора - с выходом интегратора, суммирующий вход которого соединен с выходом делителя напряжения а выходная клемма соединена с прямым выходом триггера, дополнительно введены однополосный смеситель, два смесителя, два фильтра нижних частот, два формирователя, причем первая входная клемма соединена с сигнальным входом первого смесителя и сигнальным входом однопо- лосного смесителя, вторая входная клемма соединена с гетеродинным входом однополосного смесителя, а выход его соединен с гетеродинными входами обоих смесителей, а сигнальный вход второго смесителя соединен с прямым выходом триггера, выходы обоих смесителей соединены со входами формирователей через фильтры нижних частот, при этом вы ход первого формирователя соединен со входом делителя напряжения и первым входом элемента И, а выход второго фор мирователя - со вторым входом элемента И, который своим выходом соединен с ВЫЧИ1ЙЮЩИМ входом интегратора. На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы. Фазовращатель , состоит из расщепителей 1 и 2 фаз, коммутатора 3, смеси телей 4 и 5, генератора 6 пилообразног напряжения, компаратора 7, триггера 8, фильтров 9 и 10 низкой частоты, формирователей 11 и 12, делителя 13 напряжения, элемента И 14 интегратора 15, однополосного смесителя 16, первой вход ной клеммы 17, второй входной клеммы 18 и выходной клеммы 19. Фазовращатель работает следующим образом. Напряжение частотой f , фазу которого 4. необходимо сдвинуть, поступает на расщепитель 1 фаз, на выходе которого формируется четыре напряжения часто той fc , фазы которых смещены от О до 2jr дискретными ступенями по Промежуточная частота f ц поступает на расщепитель 2 фаз, на выходе которого формируются аналогичные напряжения, но частотой пч и фазой ff,4 Причем всегда. рц. Полученные напряжения подаются на 4чпози1шонный коммутатор 3 таким, образомчто каждая ступень напряжения fpj разрешает прохождение соответствук щей ступени напряжения { на выход коммутатора. Последовательное от О до 2Т( дискрерное изменение фазы колебаний сигнала (. на выходе коммутатора 3 с частотой f i/ приводит к смещению частоты входного сигнала до значения ( и фазы до значения )., Расщепители 1 и 2 фаз, а также коммутатор 3 образуют однополосный .смеситель 16. Напряжение с выхода коммута- тора 3 поступает на гетеродинные входы смесителей 4 и 5. На сигнальный вход смесителя 4 подается входная частота с фазой Чс , а смесителя 5 - выходная частота f fc фазой Ч. Формируется f |- следующим образом (см. фиг. 2). Генератор 6 пилообразного напряжения вырабатьшает напряжение пилообразной формы (не обязательно ) на каждый импульс и промежуток между импульсами, которое поступает на первый вход компаратора 7, на второй . вход которого подается управляющее напряжение с интегратора 15, Выходное напряжение компаратора 7 Uj(f, подается на С-вход триггера 8, который срабатывает только по перепадам из О в 1; и тем самым на выходе триггера 8 образуется напряжение частотой f с ° -tj; , сдвинутое по фазе на величину, задаваемую выходным напряжением интегратора 15, На выходах смесителей 4 и 5 присутствуют две боковые составляющие - сумма и разность частот входных сигналов. Фильтры 9 и Ю нижних частот пропускают разностную составляющую и подавляют суммарную не менее, чем на 40 - 50 дБ, Таким образом, на выходах фильтров имеем cos() Цо А cos (conqt fc- V%4) где Ug и U - напряжения на выходах (}яшьтров 9 и 1О нижних частот соот ветственно, и)рц На основании уравнений (3) видно, что в результате преобразований фазовые

tfM

lit I i I t