Цифроуправлямый калибратор фазы

ОПИСАНЙ ЗОБРЕТЕНИЯ К ЛВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оюз Соватсккв оцкалксткческ Республики) 597984 онолнп тел еетвлено 28 ы авт. са 47 б 2353020/18-21заааетн Мо 103.78. Веоллетень Юоеанна оннсанна.200278.М. Са ников, А 1) Зайвнтель Вашк государственный университе 40-летия Октября(5 ФРОУПРАВЛЯЕ%ЯЙ КАЛИБРАТОР ФАЭЫ 1Изобретение относится к области информационно-измерительной техники, может быть использовано в измерительных устройствах, реализующих фаэовые методы измерений, и в качестве эталона фазового сдвига, а также в вычис. лительной технике.Известны калибраторы фазы, позволяющие применять цифровое управление фаэовым сдвигом выходного гармонического сигнала и испольэуеьвее в информационно-измерительной технике 111. Этн фаэовращатели содержат коммутаторы опорных напряжений и дискретные делители напряжения, воспроизводящие синусную и косинусную зависимости в соответствии с необходимям значением фазового сдвига.Однако подобные фаэовращатели при высокой точности регулирован фазового сдвига используют значи ное количество прецизионных рези ров нестандартных номиналов, что усложняет технологию изготовления прибора2Известно также устройство, содержащее коммутатор опорных напряжений, линейные дискретно-управляемые проводимости, сумматоры 1,21. Недостатком такого устройства является сравни иЯ Э 7 тель- стоГееуаеретееввнв веавтет Сввете Мввветеее ВЮ ве иввй вееРетеввв в етврнтвй (43)тахов и А,Г. Копанев тельно низкая точность регулирования фазового сдвига прн поразрядном управлении, так как при этом произ" водится аппроксимация функциональной зависимости фазового сдвига от изменения входных проводимостей и проводимостей обратной связи суммирующего усилителя.Целью изобретения является повышение точности регулирования фазового сдвига.Укаэанная цель достигается тем, что в цнфроуправляевый калибратор фазы, содержащийкоммутатор опорных напряжений, линейные дискретно-управляевне сопротивления, сумматор, инвертирующий сумматор, введены две цепи последовательно соединенных опе рационных усилителбй, подключенные к выходам коюеутатора опорных напраений, причем выходы (4 к)-ых операционных усилителей первой цепи через инвертирующий сумматор подключены ко входу сумматора,выходы 4 п-ых операционных усилителей первой цепи и вход первой цепи подключены к входам сумматора, выходы (4 п-ых опе" рационных усилителей второй цепи под ключены к входам сумматора, выходы (4 н)-ых операционных усилителей(2) второй цепи (И 1,2) через инвертирующий сумматор подключены ко входу сумматора, в цепях обратной связиоперационных услителеЯ первой и вто.рой цепей включены линейные дискретно-управляемые сопротивления, управляемые кодом фазового сдвига, а навходах операционных усилителей включены пдстоянные сопротивления.На чертеже представлена блок"схе"ма цифроуправляемого калибратора ФФдзы,Цифроуправляемый калибратор Фазысодержит коммутатор .опорных напряже- .ний 1, две цепи 2 и 3 последовательно включенных операционных усилителей (ОУ), инвертирующий суМматор 4исумматор 5, выход. которого является выходом калибратора фазы. Перваяцепь 2 состоит из усилителей 6-11,в цепях обратной связи которых включены линейные дискретно"управляемыесопротивления 12-17, а на входах -нерегулируемые сопротивления 18-23.Вторая цепь 3 состоит из усилителей 24-28, в цепях обратной связикоторых включены линейные дискретноуправляемые сопротивления 29-33, а навыходах операционных усилителей вклю"чены постоянные сопротивления 34-38. Устройство работает. следующим образом.Коммутатор опорных напряжений 1 управляется двумя старшими разрядами е - разрядного кода Х. Код Х является кодом величины фазового сдвига х, Линейные дискретно-управляемые проводимости управляются младшими (п -2) разрядами кода Х. Таким образом при соответствующемвыборе постоянных сопротивлений 18-23 и 34-38 коэфФициенты передачи усили телей 6-11 и 24-28 изменяются в соот" ветствии с кодом Х и пропорциональнывеличине фазового сдвига х.При регулировании фазового сдвигав первом квадранте, когда на входи,цепей ОУ поступают напряжениями и б,напряжения на выходах ОУ 6,7,8,9,10,11,24,25,26,27,28 равны соответствен 1) х,-О х,й х,-У х .Напряжения с выходов ОУ 7,11,24,28поступают на,входы .инвертирующего сумматора 4. Напряжения с выходов ОУ.9,26, с выхода инвертирующего сумматора 4 и опорный сигнал со входацепи 2 поступают на входы сумматора 5. Напряжения на инвертирующем сумматоре 4 и сумматоре 5 суммируются опред 4 ленными коэффициентами.Напряжения, снимаемые с выходов ОУ 7,9,11 и опорное напряжение со входапепи 2 используются для моделирования функциональной зависимости 1)соыв виде суммы степенного рядаа НдсоВХ= йЕ а,Н Х (-1)Но дНили в случае, когда используются че 6тире члена разЛожения, имеем 10 Напряжения, снимаеьве с выходов ОУ24,26,28, используются для моделирования зависимости,) В евши х в видесуммы степенного ряда 15 фз 1 зх ГХ а Х (-1)ЬОили в соответствии с устройством,приведенным на чертеже, когда используются три члена разложения, имеем2 2 Н+1 Н)рад вхф 1В общеМ случае можно испольэоватьи большее .число членов разложения приоб Формировании напряжений Ю сов х и,)ц ыи х, увеличивая число ОУ в цепях 2и 3.Суммируянапряжения, определяемыепо формулам (1), (2) получаем0 = ГсовХ +йвВХ иа ф . (ЧЬаИз формулы (3) видно, что модульнапряжения б. .х остается постоянным,а Фазовый сдвиг изменяется в соответствии с кодом Х.Анализ показал, что уже при представлении функции ь(п х тремя членамиразложения, а функции сов к четырьмя,методическая погрешность не превышает4(1 0,015 а отклонение модуля от номинального значенйя ие превосходит 0,2что удовлетворяеттрбббваииям,предъявЛяемым к эталонным. каЛйбраторам фазы 1-го разряда, приЧЕм эти4 погрешностимогут быть умйньшенйсоответствующим выборомкоэффициентаа . и а в разложениях(1),(2) .Повышение стабильности модуля на 60 пряжения выхода при регулированиифазового сдвига получают путем вклю 1 чения в цепь, обратной связи сумматора 5 дискретно-управляемого сопротивления, управляемого (й-.2) разрядамиЩ кода фазового сдвига. При этом компенсируется погрешность, определяемаяпредставлением функциональных зависимостейь 1 й к и,сов х степенными рядами(1) н (2).Коммутатор опорных напряжений 1используется для расширения пределоврегулирования Фазового сдвига от 0до 360В соответствии с кодом фазового сдвига одновременно и идентично иэме597984 ра, выходы 4 я-ых операционных усилителей первой цепи и вход первой цепиподключены к входам сумматора, выходы. усилителей второй цепи (яв 1,2)через инвертирующий сумматор подключены ко входу сумматора, в цепяхобратной связи .операционных усилите лей первой и .второй .цепи включены линейные дискретно-управляете сопротивления;. управляемые кодом фазовогосдвига, а на входах операционнныхусилйтелей включены постоянные сопро )б тивления. с Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Заявка 9 2358323/18-21 от д 0 12.05.76, кл, Ц 01 % 26/00, по которой принято положительное рещение. 2, Авторское свидетельство Р 451189, кл. 6 01 %, 25/00, 1972.СоставительКаменская Техред Н. Анд Редактор Заказ 12 ЦНИ1112 тета ний и ушскаяов от 5 наб. фи л. Проектная, 4 жгор няются линейные дискретно-управляемыепроводимости 12-17 и 29-33 в цепяхобратной связи ОУ. При этом на выходе сумматора 5 Формируется напряжение, постоянное по величине и с заданным значением фазового сдвига. формула изобретения Цифроуправляемый калибратор Фазы содержащий коммутатор опорных напряжений, линейные дискретно"управляемые сопротивления, сумматор, инвертирующий сумматор, о т л и ч а ю щ. и йс я тем, что, с цельюповьааения точности регулирования фазового сдвига, в него внедены две Кепи последовательно соедиаФйййХ юйерарйоннщх усилителей, йедклйчйннйь к выходвМ коммута" тора опорных напряженйй, йричем выходы (4 я)-ых операционных усилителей первой цепи через инвертирующий сумматор подключены"ко входу суммато 9/35 ТираПИ Государственного комипо делам нзобрете13035 Москва ЖРапиал ППП Патент, г. Новицкийчу" Корректор А. ЛакидаПодписноета Министров СССРрытий