Способ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДБТИДЬСТВУ(11) 481855 Союз Советских Свралистицескмх Республик(51) М, Кл, С 01 тф 25/О Гаеударстаеннвй намнтет Фаната Инннетрев СССР не делам нвееретеннй н открытей(45) Дата оп писания 19.11.75 гикован 72) Авторы изобретен ндреев и С, И. Пят И тель 4) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ С КАЛИБРОВАННЫМ фАЗОВЬ ПРЯЖЕНИЙ,СДВИГОМ исхо 20 я, сдвинуыввют с одним жением ЖИзобретение относится к измерительнойтехнике и предназначено для калибровкифазоизмерительной аппаратуры.Получение калиброванных фазовых сдвигов в широком диапазоне частот являетсяактуальной задачей измерительной техники,поскольку разработка и внедрение в промышленность фазометрической аппаратурыповышенной точности в широком частотномдиапазоне требует создания поверочнойаппаратуры для указанных приборов, в част-ности создания образцовых мер фазовогосдвига или калибраторов фазы, работающихв диапазоне частот от единиц герц до сотенмегагерц. Напряжения с калиброваннымфазовым сдвигом необходимы также нрипроведении ряда научных исследований, связанных с определением фазовых характеристик элементов,и узлов электронной аппаратуры,еИзвестен также способ формированиянапряжений с заданным фазовым сдвигом,по которому исходные напряженитые, например, на 180, складои тем же вспомогательным напря полученным из одного из дных, поворотом это напряжения ыа угол, меньший3угла сдвига фаз между исходными напряжениями.К недостаткам этого способа формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом относится ограниченный диапазон частот, поскольку при векторном суммиро ванин напряжений необходимо с высокой точностью поддерживать потоянство амплитуд слагаемых сигналов во избежание фа- зовой погрешности при изменении частоты, что представляет собой весьма сложную задачу. Невозможность получения плавногО диапазона фазовых сдвигов, что особенно, важно при проверке фазоизмерительной ап-, паратуры, также является недостатком прототипа. Кроме того, на практике часто необходимо иметь напряжении специальной формы,с калиброванным фвзовым сдвигом (например, прямоугольная форма напряжений, треугольная и т.п,), а;тзвестные способы для этого совершенно непригодны.Цель изобретения - расширение частотного диапазона, получение любого значения фазового сдвига и исключение влияния1)ормы исходОго напряжения,Сущность предлагаемого способа заключается в том, что частоту вспо огательноГО напряжения выбирают много большейчастоты исходного напряжения и модулируют по амплитуде вспомогательное напряжение исходным, устана 1)ливают фазу п)ОмодулироваНного напряжения из расчетатребуемОГО калиброваНого фазового сдвиГа меэкду ВыхОдными напряжениями и детектируют получеПый сигнал, а значениекалиброваннОГО фазового сдвига определяютс точОстью до Г но фазовому сдвигу фазоВ рш те) пя ) дэ ле иному 1 а ОтнОцнэн и 1 астот 1)БСНО,01 НТЕЬ 1 ОГО И ИСХОДНОГО ННН 1)ЯЖЕНИйн11 а Вртеже изображена блок-схема устройства, реализуюце ГО предлагаемый способ.Устройство содержит мдул 5 тор 1, плавный не грядуровП.11 круговой фазовра -шатель 2, счетчик,1 числа оборотов фазоВрац 1 теэя демодулятор 4.Для формировани нанрЯжениЯ с кЛиброваПым ф 1 ювым сдВН )м Относительно 5исходнег;) нан 1)55 кени 51 последним мэдуэи 1)уклнц ампцитуде е)спэмэ ательное напряжение,фаЭ;)вый сцви с 1)с)1)5 роненн)О амГ 1 ли 1 уцно - ,мэцулиэн 1;э О к)НэбеПия рн ушруется с,1 н эмэ)н П 111 е)нО 1)э1)мереэя, Н 1)51 ем 3 Офа;ээвый слни, нОсимый этим фазоврацатее.1)11)еделяется с трчОстью ДО 71, напри.ме 1) с помонЬю ф 1 ЭОР ОГО дтект 01 э ис е ика импульсов, вырабатываюцихсяв момент переход Вхэдногэ напряжения 35фазово О д. тектора е 1)аз нуэ 1 ь) или) Впростей)пем е:лучяе, счетчика Оборотов кругового фазовряшателя 3,Тек как Входное няеряжение фязовранатеэля является амплиГудно-модулрОВа Оным) фя;эовый набег несуцей и огибающейеосле 1)азОБ 1)ац)ятеля Оп 1 эеделяется сООт 1 эцеПЯ ИИ- херес1нес чГ-Ы 1 ЕД 1,Где- зядержка 1)азоврацеЭюшего устр Ойств а, Откуда 1 Э О0 и Е.Э НЕС НЕСт,е, фазовьй сдвиг огибающей выходного 50напряжения фазоврашателя относительноэгибаюнЕей его входного напряжения равенфазовому сдвигу, Вносимому фязовраДателем,нделенОму на Отноцение частот несушеи иОгибаюце 11, т,е. на Отношение частот вспо",О ательнОГО и исходного напряжений,Выходное напряжение плавного фазоврацтеля детектируется, и напряжение наВь)ходе детектора точно совпадает по форо с исхОЕЭПЬм напряжением и сдвинуто по 60 фазе относительно него на величину фазового сдвига плавного.фазоврашателя, деленную на отношение частот вспомогательного и исходного напряжений.При Осуинэстилении данного способа частота вспомогательного напряжения точноизвестна и стабилизирована. Ее значениевыбирается в зависимости, от имеющегосяплавного фазоврашателя, а частота исходного напряжения измеряется цифровым частотомером, Фазовый сдвиг, вносимый плавным фазоврашателем, может быть измеренс помощью фазового детектора с цифровымсчетчиком импульсов или с помощью счетчика числа оборотов (1 ри использованиикруговых фазоврашатеэюй, например типаБИФ), Результат этого измерения 1),Венгд(1, где е, - показания счетчика. Есливыбрать отношение частот вспомогательногои исходного напряжения К, например1000, то погрешность установки калиброванного фазово о сдвига равна.// 1 ВО ф1 О)О: 01 7 В пи И = 1Используя более Высокие частоты вспомогательо О напряжения при данном исходном напряжении, можно достигнуть сколь угод но малой погрешности формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом, Из последовательности проводимых операций но предлагаемому способу следует, что он инвариантен к форме исходного сигнала.Достоинствами иреднагаемого способа формирования нанряженй с калиброванным фязовым сдвигом являются: принципиально неограниченный диапазон частот; высокая точность формирования; цифровая индикация фазового сдвига; возможность использования данного способа для формирования напряжений любой формы (прямоугольной, треугольной, импульсной и т,п.) с калиброванным фазовым сдвигом.Предмет. изобретенияСпособ формирования напряжений с калиброванным фазовым сдвигом с использованием некалиброванного фазоврашателя и вспомогательного напряжения, о т л ич а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, получения любого значения фазового сдвига и исключения влияния формы исходного напряжения, частоту вспомогательного напряжения выбирают много большей частоты исходного напряжения и модулируют по амплитуде вспомогатель-.ЗаказИзд. М ЯЯ Тираж 902 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 113035, Раушская наб., 4 Предприятие Патент, Москва, Г, Бережковская наб 24ное напряжение исходным, устанавливаютфазу промодулированного напряжения израсчета требуемого калиброванного фазового сдвига между выходными напряжениями и детектируют полученный сигнал, азначение калиброванного фазовогосдвига определяют по фазовому сдвигуфазоврашателя, измеренному с точностьюдо Т,деленному на отношение частот5 вспомогательного и исходного напряжений.