Импульсный фазовый детектор

оц 470907 Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 28.04.73 с присоединением заявки М 2) Приоритетубликовано 15,05,7 Государстееинми комитет овета Мнннстров СССР 3) УДК 621.373(088,8 юллетень М 18 о делам нзобретени н открытийисания 18,12,75 Дата опубликовани Авторыизобретен и А. М. Мелик-Шахназаров и Г, А. Шаповалов Московский ордена Трудового Красного Знамени ститут нефтехимической и газовой промышленнос им. И, М. Губкина1 Заявител 54) ИМПУЛЬСНЫЙ ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТО мпу число витк Изобретение относится к и льсной технике.Известен импульсный фазовый детектор, содержащий трансформаторы, транзисторные ключи, дифференцирующие цепи,В предлагаемый детектор введены три дополнительных трансформатора с ключами, два удвоителя частоты, ограничитель и фазосдвигающие цепи, Это позволяет повысить быстродействие устройства.Блок-схема описываемого фазового детектора приведена на чертеже.Фазовый детектор содержит трансформатор 1, фазосдвигающую цепь 2, трансформатор 3, транзисторные ключи 4 - 7, трансформатор 8, удвоители частоты 9, 10, дифференцирующую цепь 11, ограничитель 12, трансформатор 13, дополнительные транзисторные ключи 14 - 17, Фазосдвигающую цепь 18, резистивные делители из резисторов 19, 20 и 21, 22, трансформаторы 23, 24 и фазосдвигающие цепочки 25, 26. Индексами 27 - 29 обозначены контрольные точки на схеме.Источники питания на схеме не показаны.Вторичные обмотки трансформаторов 1 и 3 выполнены одна с отводом от витка, номер, "2 которого пропорционален сов 45, а об 2 ругай обмотки пропорци, У 2нально в(п 45 . Общее число витк2отки с отводом принято за сов 0=1,Синфазный и квадратурный выходы фазового детектора образованы соединенными попарно эмиттерами транзисторных ключей 16, 17 совместно с общей точкой делителей.Рассмотрим работу фазового детектора в каждый из моментов времени.При 1=0, (вам=0) опорное напряжение У,п проходит через нуль, увеличиваясь. Аналогично проходят через нуль, увеличиваясь, напряжения с удвоителей 9, 10 У и У у,. Последнее напряжение ограничивается в ограничителе 12, дифференцируется диффференцирующей цепочкой 11. Формируемый положительный импульс вызывает насыщение левых по схеме транзисторов ключей 4 - 7 и более глубокий режим отсечки правых транзисторов, начальный режим отсечки которых, как и левых транзисторов, создается источниками смещения УВ рассматриваемый момент времени под действием положительной полуволны напр.,- кения У насыщены также верхние по схеме транзисторы ключей 14, 15. Под действием напряжений на первичных обмотках трансформаторов 23 и 24 насыщены верхние по схеме транзисторы ключей 14, 15,Для согласованной работы фазового детектора фазосдвигающая цепочка 25 создает сдвиг в 90, а фазосдвигающая цепочка 26 сдвиг 2230 опорного напряжения. Напряжение Уусдвигается фазосдвигающей цепочкой 18 на 45 удвоенной частоты (или на 2230 частоты опорного напряжения).При этом импульс напряжения между точками 27 и 29 /Ас будетУАс У 81 п(0 + в)К 81 пО ++ Усоз (О+ ) К соз 0 = КИ соз =. КУс,где У - максимальное значение измеряемого напряжения, К - коэффициент пропорциональности.Импульс напряжения между точками 28 и 29 УвсИвс = У 81 п(0+ р)КсозО - УХ Хсоз (О + в)КйпО - КУт 81 по КОкв Далее импульс УАс подается на делитель из резисторов 19, 20 через верхний транзистор ключа 14, а с делителя через верхний транзистор ключа 16 поступает на синфазный выход. А импульс Увс через верхний транзистор ключа 15 подается на делитель из резисторов 21, 22, а через верхний транзистор ключа 17 на квадратурный выход.Т /В момент времени 1 - , а 1= - ) (Т - пе 84) риод измеряемого сигнала) левые по схеме транзисторы в ключах 4 - 7 находятся в режиме отсечки, правые - в режиме насыщения. Состояния других ключей не меняются.При этом(вс - С81 п - + (Р К соз - lрт ХХ соз - + в К йп - = Кияп р =- Кикв.Далее пути прохождения импульсов /Ас и Увс те же, что и в предыдущем случае.Т ( тВ момент времени 1 - , а 1= - ) в клю 42) чах 4 - 7 левые транзисторы насыщены, правые - в режиме отсечки. В ключах 14, 15 состояния транзисторов изменены на протиьоположные: верхние - в режиме отсечки, нижние - в режиме насыщения, В ключе 16 верхние - насыщены, нижние - в режиме отсечки, в ключе 17 состояния транзисторов изменены: верхний - в режиме отсечки, нижчий - насыщен.При этомК,с.=Утяп - + в КяпО +(Зт Х Хсоз - + КсозО = - КУ 81 п р= - КБкв Далее импульс через насыщенный нижнийтранзистор ключа 15 поступает на делитель из резисторов 21, 22, с нижнего выхода котого через насыщенный нижний транзистор ключа 17 поступает на квадратурный выход, Инвертирование УАс по знаку осуществляется нижним транзистором в ключе 17 и делителем из резисторов 21, 2215 вс =. У 81 п -+К соз 0 - иХ З Увс =У йп+в Ксоз - " -4 4 гЗ, - У соз- + в) К 81 п ит4 ) 4= КУсоз= КУс 45 Так как состояния других транзисторовбез изменения, на верхнем выходе детектора получим синфазную составляющую, на нижнем - квадратурную (фиг. 2 к, л),ТПри 1= - , (в 1=л) левые транзисторы 50 2ключей 4 - 7 насыщены, правые - в режиме отсечки. Изменились состояния на противоположные транзисторов ключей 14, 15, 16. 55 /Ас = 3 т яП (-. + р) К йП 0+Импульс УАс через насыщенный верхнийтранзистор ключа 7 поступает на делитель, а с нижнего его выхода через насыщенный 65 нижний транзистор ключа 16 - на верхний Х соз -+КйпО = КУ, соз з = КУс 20Импульс Увс через нижний насыщенныйтранзистор ключа 14 поступает на делительиз резисторов 19, 20, а с него через верхнийнасыщенный транзистор ключа 16 - на синфазный выход,ЗТ / 3При 1= - , о 1= - ) правые транзисторы8 , 4 )ключей 4 - 7 насыщены, левые - в режиме отсечки. Состояния других транзисторов без из менений.ГАС:. Уцт 81 п - + (Р К 81 п - +3аказ 3400/5 Изд.ИПИ Государствен по делам Москва, Ж450 Тираж 902ого комитета Совета Министровизобретений и открытий35, Раушская наб., д 4,5 ПодписноСР Типография, пр Сапунова,выход детектора. Инвертирование У.с по знаку осуществляется нижним транзистором ключа 1 б,Импульс Гвс через насыщенный верхний транзистор ключа 7 поступает на делитель, а с его нижнего выхода через нижний насыгценный транзистор ключа 17 на нижний выход детектора.Далее процесс протекает аналогично. Предмет изобретенияИмпульсный фазовый детектор, содержащий трансформаторы, к обмоткам которых подключены транзисторные ключи, базы транзисторов которых соединены с обмотками трансформатора в цепи опорного сигнала, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три дополнительных трансформатора с дополнительными транзисторными ключами, два удвоителя частоты, ограничитель п фазосдвигающне цепи, причем первичная обмотка одного из введенных трансформаторов подключена через фазосдвигающую цепь и первый удвоитель частоты к источнику опорного сигнала, с ко торым через фазосдвигающие цепи соединеныпервичные обмотки второго и третьего трансформаторов, а первичная обмотка трансформатора в цепи опорного сигнала соединена с первым удвоителем частоты через последова тельно включенные дифференцирующую цепь,ограничитель и второй удвоитель частоты,