Фазосдвигающее устройство

СОВЕТСКИХщваюнаа СПУБЛИН ИСА ИЭ ЕТ двтоеСко ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ.по авт. св. У 657541, о т л н ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью расширения функ.циональиых возможностей, оно снабжено фазовращателем 90 ного сдвига, тремя перемножителями, пятым и шестым фильрамн, двумяквадраторами, блоком вычитания и блоком деления, причем выход второго фильтра черезсвязанные между собой первый перемножн.тель, пятый фильтр и первый квадратор, атакже вьйод четвертого филира через связанные между собой второй перемножитель,шестой фильтр и второй квадратор подключенык блоку вычитания, выход которого подклю.чен к первому входу блока деления, второйвход которого через третий перемножительподключен к выходам пятого и шестогофильтров, Фазоврацатель 90-ного сдвига включен между выходом второго фильтра и вторым входом второго перемножителя, а второйвход первого перемножителя подключен к выходу четвертого фильтра.Изобретение относится. к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике.Ло основному авт. св, Р 657541 Фазосдви. гающее устройство содержит фазовращатель с блоком управления, три смесителя, четыре фильтра и генератор, причем выход первого смесителя через первый фильтр и второй сме. ситель соединен со, вторым фильтром и через третий фильтр и третий смеситель соединен с четвертым фильтром, а выход генератора под. ключен непосредственно ко вторым входам второго и третьего смесителя и через фазовра. щатель - ко второму входу первого смесите. ля. Кроме того, устройство содержит фаэовра. щатель, подключенный на вход первого смеси. теля -11).Недостатком известного фазосдвигающего устройства является низкая разрешающая спо. собность по фазе, что не позволяет исследо вать малые изменения характеристик отдельных типов узлов и, таким образомограничивается число решаемых задач.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем повышения чуствительности по фазе.Поставленная цель достигается тем, что фаэосдвигающее устройство снабжено фазовращателем 90 -ного сдвига, тремя перемножителями, пятым и шестым Фильтрами, дву мя квадраторами, блоком вычитания и блоком деления, причем выход второго фильт. ра через связанные между собой первый перемножитель, пятый фильтр и первый квадратор, а также выход четвертого фильтра через связанные между собой второй перемножитель, шестой фильтр и второй квадратор подключены к блоку вычитания, выход которого подключен к первому входу блока деле. ния, второй вход которого через третий пере множитель подключен к выходам пятого и шестого фильтров, фазовращатель 90-ного сдвига включен между выходом второго фильтра и вторым входом второго перемножителя, а второй вход первого перемножителя подклю чен к выходу четвертого фильтра.На чертеже приведена структурная схема фазосдвигающего устройства (ФСУ).ФСУ содержит смеситель 1 с первым фазо. вращателем, смесители 2 и 3, фильтры 4, 5, б, 7, 8 и 9 неремножители 10, 11 и 12 квадраторы 13 и 14, второй фаэовращатель 15 с блоком управления и. третий фазовращатель 16 фиксированного Фазового сдвига 90, генератор 17, а также блоки 18 вычитания и деле. ния 19, Фильтр 4 настроен на суммарную комбинационную частоту продуктов преобразования и включен между смесителем 1 и смесителем 2, фильтр 5 настроен на раэностную комбинационную частоту и включен между смесителем 1 и смесителем 3, фильтры б и 7 настроены на комбинационные частоты, равные частоте входного сигнала, и включены на выходах соответственно смесителей 2 и 3, генератор 17 подключен к второму входу смесителя 1 через фазовращатель 15 и к вторым входам смесителей 2 и 3 - непосредственно. Леремножитель 10 подключен входами к фильтрам 6 и 7, перемножитель 11 первым входом подключен к фильтру 7 - непосредственно, и вторым входом к фильтру 6 - через Фазовра. щатель 16, фильтр 8 включен между перемножителем 10 и квадратором 13, фильтр 9 вклю. чен между перемножителем 11 и квадратором 14, причем фильтры 8 и 9 обеспечивают выделение постоянной составляющей напряжения, перемножитель 12 подключен к выходам фильт. ров 8 и 9, блок 18 вычитания - к выходам квадраторов 13, 14 и блок деления - к вы. ходам перемножителя 12 и блока 18 вычитания.Генератор 17 является общим гетеродином для всех трех смесителей. Он формирует гармоническое гетеродинное напряжение посто. янной амплитуды, которое поступает на вторые входы смесителей 2 и 3 - непосредственно и на второй вход смесителя 1 через фазовращатель 15. С помощью фазовращателя 15 начальную фазу гармонического на. пряжения на втором входе смесителя 1 изменяют на величину, Ч .На первый вход смесителя 1 поступает гармонический сигнал постоянного уровня, В результате линейного преобразования на выходе смесителя 1 ттолучают сигналы комбинационных частот с одинаковыми амплитудами и зеркально-симметричными фазовыми сдвигами, С помощью фильтров 4 и 5 обеспечивают частотное разделение компонент комбинационных сигналов, Для определенности предположим, что фильтр 4 выделяет сигнал суммарной комбинационной частоты, а фильтр 5 - сигнал разностей комбинацион. ной частоты. Выделение компоненты поступает на первый вход соответственно смесите. лей 2 и 3, в которых подвергаются линейному преобразованию. В результате преобразования на выходе смесителей 2 и 3 получают сигналы комбинационных частот, при. чем частота одного компонента в каждом из двух случаев равна частоте входного сигнала. Фильтры б и 7 настроены на сигналы комбинационных частот, равных частоте входного сигнала, и выделяют их. Поэтому на выходах фильтров б и 7 имеют место сигналы, кото-. рые можно представить соответственно выра. жениямО=Ксо 5 (щФ+ тт+ Р 1 11)9561 4Кроме того, напряжения (4), (5) возводят вквадрат соответственно в квадраторах 13, 14,в результате чего получают напряжения06= К соз 2 ЧЯ 4(3) который и определяет чувствительность ФСУ по фазе.Чувствительность повышается;.если обработку напряжений (1), (2) произвести в соот ветствии с приведенной на чертеже схемой, Напряжения (1), (2) перемножают в пере- множителе 10 и из продуктов перемножения вьщеляют фильтром 8 постоянную составля- ющую(1 О) 25 Напряжение (10) принимают за разность фаз и используют для ее индикации. Из сравнения (10) и (3) видно, что чувствнтельюсть по разности фаз в (10) увеличена в 2 раза. Раз. . личные значения разности фаэ (10) или ее приращения можно измерять в декартовой или полярной системах координат, Малые фазовые сдвиги удобно измерять в декартовой системе координат. В этом случае О - К сов 2 Ч 1 2 2(4) 35 с высокой степенью точности.Использование изобретения обеспечиваетповьпденне чувствительности по фазе в двараза и позволяет расширить функциональные40возможности устройства.(6)0=- - К в 1 п ФМ48 Составитель В. Бунаков Техред О,Неце Редактор Г. Волкова Корректор В. Гирняк Заказ 3721/49 Тираж 687 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 0 Всоси(ы 1+ Ч- Ч 1 (2)2где К= 00 г., О,Ю,Ч- соответственно амплиту.2да, частота и начальнаяфаза входного сигнала;О. - амплитуда гетеродинно.го напряжения генератора 17,Ч - фазовый сдвиг, задавае.мнй фазовращателем 15.Амплитуды сигналов (1), (2) равны между собой и не зависят от фазовых сдвигов,а взанмнъ 1 й фазовый сдвиг между сигналами Далее напряжение (1) после сдвига фазы на90 в фазовращателе 16 перемюжают с напряж:пнем (2) в перемножителе 11 и изпродуктов перемножения фильтром 9 вьщеляют постоянную составляющую 04= -К З 1 д 2 Ч2(5) .Полученные напряжения (4), (5) перемножаются в перемножителе 12, в результате чего получают напряжения Из (7) вычитают (8) в блоке 1 вычитанияи на полученный результат делят напряжение(6) в блоке 19 деления. На его выходе по.лучают следующее напряжение Поскольку амплитуды напряжений (1), (2)постоянны, то нх, а также выбором соответствующих коэффициентов передачи узлов схемы амплитуды напряжений (4) - (9) можнообеспечить равными единице. Для этого режи.ма схемы