Управляемый фазовращатель Советский патент 1983 года по МПК H03H11/20 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устрой- ствах, где необходим регулируемый фазы от О до ЗбО.

Известен фазовращатель, содержащий удвоитель частоты на два, компаратор и триггер, позволяющий регулировать фазовый сдвиг прямоугольного входного сигнала посредством изменения амплитуды опорного напряжения, поступакщего На компаЬатор, в диапазоне 0-180° 1.

Недостатком фазовращателя является узкий диапазон фазового сдвига и низкая точность установки фазовых сдвигов О и 180.

Наиболее близким к предлагаемому является фазовращатель, содержащий последовательно соединенные усилитель-ограничитель , делитель частоты на два, интегратор, к выходу которого подключены два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных компаратора, дифференцирующей цепи и вентиля, причем вентили в каналах включены в противоположных направлениях, к выходам каналов подключены последовате/1ьно соединенные одновибратор и фильтр первой гармоники, а источник двух опорных

напряжений, выхода которого подключены к входам компараторов, позволяет регулировать фазовый сдвиг в диапазоне 0-360t2l.

Однако в известном фазовращателе низкая точность установки фазовых сдвигов О и 360 из-за TOJ4, что их установка производится на краях начальном и конечном участках пило10образного напряжения, где возмсякно отсутствие совпадения амплитуд пило-; образного и опорного напряжений а следовательно, возможны сбои в работе фазовращателя.

15

Цель изобретения - повышение tO4ности установки фазовых CJE№ИГOB О и 360..

Поставленная цель достигается тем, что в управляемом фазовращателе, со20держащем последовательно соединенные усилитель-ограничитель, делитель частоты на два, интегратор и компара. тор, к второму входу кзторого подключен источник onopjjoro напряжения, а 25 также фильтр первой гармоники, дополнительно введен между делителем частоты на два и интегратором злемент И, входы которого подключены соответственно к выходу и входу делителя

30 частоты на два, а выход - к входу

интегратора, а также введены JK-триггер, синхронизируемый генератор прямоугольных импульсов,счетчик, SRтриггер, дополнительный элемент И и элемент И-ИЛИ, причем JK-триггер J-входом подключен к выходу компара- 5 тора, К-входом - к выходудополнительного элемента И, а выходом - к входу синхронизируемого генератора прямоугольных импульсов, к установочному входу счетчика и к S-входу Q SR-триггера,выход которого соединен с входом фильтра первой гармоники, а R-вход соединен с выходом элемента И-ИЛИ, входы которого соединены .с соответствующими входами дополни- ., тельного элемента И и выходами счет-, чика, счетный вход которого подкл очен к выходу синхронизируемого генегратора прямоугольных импульсов.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема предлагаемого 20 фазойращателя; на фиг, 2 - диаграм- ма его работы.

Управляемый фазовращатель содержит усилитель-ограничитель 1, делитель 2 частоты на два, например, Т-триг- 25 гер, элемент И 3, интегратор 4, источник 5 опорного напряжения, компаратор б , JK-триггер 7, синхронизируемы| генератор 8 прямоугольных импульсов, счетчик 9, SR-триггер 10,фильтр 30 11 первой гармоники, дополнительный элемент И 12 и элемент И-ИЛИ 13.

Фазовращатель работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение с частотой F (фиг. 2,а), поступающее на вход фазовращателя, преобразуется усилителем-ограничителем 1 в импульсы прямоугольной формы той же часто- м ты (фиг1 2,6). Частота этих импульсов делится на два делителем 2 (фиг, 2,в) . Импульсы с частотой F P. /2 подаются на входы двухвходового элемента И 3, на выходе которого . формируется импульсное напряжение со скважностью ( (фиг. 2,г), из которого интегратор 4 формирует пилообразное напряжение (фиг. 2,д). Полуенное пилообразное напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы 50 (фиг. 2,е) компаратором 6, порог . сравнения которого задается источником 5 опорного напряжения. Положительным фронтом выходного импульсного напряжения компаратора б (фиг.2,е)55 JK-триггер 7 устанавливается в единичное состояние (фиг. 2,ж). При том снимается потенциал сброса (соответствующий логическому нулю ) с i S-входа SR-триггера 10 и установоч- 60 ного входа счетчика 9, а на вход синхронизируемого генератора 8 подается разрешающий потенциал.С выхода синхронизируемого генератора 8 на счетный вход счетчика 9 начинают

поступать прямоугольные импульсы Хфиг. 2,з) с частотой где N - п - емкость счетчика, а п « 1,2,3... Причем положительный фронт первого импульса (фиг. 2,з), выдаваемого синхронизируемым генератором 8, совпадает с положительным фронтом выходного напряжения JK-триггера 7 (фиг. 2,ж). При состояниях счетчика 9, соответствующих m 1 -Е- + 1 , .где 1 0,1,2,3, элемент И-ИЛИ 13 выдает импульсы (фиг.2,и) длительностью Тр I/FI-, поступают на Т-вход SR-триггера 10. При этом в процессе счета этих импульсов SR-триггером 10 на его выходе формируется напряжение (фиг.2,л) прямоугольной формы с частотой входного сигнала F и со скважностью Q 2, сдвинутое по фазе относительно выходного напряжения усилителя-ограничителя 1 (фиг. 2,6) на угол f . При cocTf t MHH счетчика 9, соответст3Nвующем m + 2, элемент И 12

выдает импульс (фиг. 2,к), который поступает на К-вход JK-триггера 7, устанавливая нулевое состояние (фиг. 2,ж). Напряжение, соответствующее логическому нулю, с выхода JK-триггера 7 переводит синхронизируеквлй генератор В в ждущий режим, сбрасывает счетчид 9 по установочному входу в нулевое состояние и, поступая на 5-вход SR-триггера 10, подтверждает его состояние (фиг. 2,л На этом заканчивается цикл формирования двух периодов выходного прямоугольного импульсного сигналам Следующий цикл начинается в момент установки JK-триггера 7 в единичное состояние (фиг. 2,ж).положительным фронтом выходного компаратора 6 (фиг.2,е

Прямоугольные импульсы (фиг.2,л) с выхода SR-триггера 10 поступают на вход фильтра 11 первой гармоники, на выходе которого выделяется синусоидальное напряжение с частотой входного сигнала F, сдвинутое по фазе относительно него на угол Ч .

Поскольку длительность участка нарастания пилообразного напряжения (фиг. 2д), формируемого интегратором 4, равна 1,5 периодам входного сигнала, то, изменяя величину опорного напряжения источника 5, можно изменять величину фазового сдвига в пределах 0-540°, причем установка фазового сдвига О производится там же, где И 360°, т.е. на среднем участке пилообразного напряжения, где отсутствуют сбои в работе фазовращателя.

Формула изобретения

Управляемый фазовращатель, содержащий последовательно соединенные

усиЛйтель-ограничитель, делитель частоты на два, интегратор и компаратор к второму входу которого ггодключен источник опорного напряжения, а также фильтр первой гармоники, о т л лч а ю ц и Я е я тем, что, с целью повышения точности установки фазовых сдвигов О и , между делителем частоты на два и интегратором введен элемент И, входы которого подключены соответственно .к выходу и входу делителя частоты на два, выход - к входу интегратора, а также введены JK-триггер, синхронизируемый генератор прямоугольных импульсов,счетчик,, ее -триггер, дополнительный элемент И и элемент И-ИЛИ, причем JK -триггер ,J -входом подключен к выходу компаратора,К-входом - к выходу дополнительного элемента И, а

вы ходом - к входу синхронизируемого генератора прямоугольных импульсов, к установочному входу счетчика и к 5-входу SR-триггера, выход которого соединен с входом фильтра первой гармоники, а h -вхсш соединен с вы ходом элемента И-ИЯИ, входы которого соединены с cooтвeтcтвyюlци a ,вхо-« дами дополнительного элемента И я выходам счетчик а, счетный вход ко«торого подключен к выходу синхрониэируемого генератора прямоугольных

импульсов,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Электроника, 1976, 21,

5 с. 59-60.

2.Авторское свидетельство СССР 535720, кл. Н 03 Н 11/20, 1976.

Ч

-i

«,

л