Устройство квазифильтрации гармоник для преобразователей фаза-код

-"А- Н Й-Е Союз Советских Социалистических Республик(и) 60620 ИЗОБРЕТЕН И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Дополнительное к авт. свид-вуЗаявлено 01.06,73 (21) 1930354/21 К Н 03 соединением заявки19 23/ Государственный иомит Совета Министров ССС по делам изобретений и открытий45) Дата опубликования описания 13, Ют,Ч 3,Авторизобретении Л,1) Заяви 54) УСТРОЙСТВО КВАЗИФИЛЬТРАЦИИ ГАРМО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ФАЗА-КОДерительнои техния преобразоумень 25 Изобретение относится к измнике, предназначено для построевателей фаза-код.Известно устройство преобразования фазовых сдвигов в код, содержащее нуль-орган, элементы И, триггеры, генератор, делитель частоты, счетчик интервалов 15, блок переноса, регистр 15, делители 2:1, формирователи, ключи, преобразователь амплитуда-код и реверсивные счетчики 1.Недостаток этого устройства - необходи 1 О мость в большом числе выборок сигнала и вычислении нелинейных зависимостей. Это требует большого объема аппаратуры и приводит к возникновению дополнительных погрешностей.Известно также устройство, содержащее входные формирователи, выходами соединен ные со входами нуль-органов, триггеры, выходами подключенные к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходами ограничителей амплитуд импульсов, входы которых через дифференцирующую цепочку соединены с выходом задающего генератора, а выходы элементов И через инвертор и элемент ИЛИ соединены со входом счетчика импульсов 2.Однако это устройство не позволяетшить влияние нечетных гармоник. Цель изобретения - повышение точности фильтрации гармоник.Достигается эта цель тем, что в устройство, содержащее формирователь уровня опорного напряжения, первый и второй компараторы, первый и второй элементы совпадения, генератор импульсов, элементы равенства кодов, триггеры и первый сумматор напряжений, введены решающие усилители для каждой фильтруемой гармоники, выполняющие сложение и деление, соединенные выходами со входами первого сумматора напряжений, и много- контурный следящий аналого-цифровой преобразовать с и - 1 (и - порядок фильтруемой гармоники) замкнутыми контурами преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединенных преобразователя коднапряжение (ПКН), входом питанияподключенного через коммутатор-распределитель к выходу формирователя уровня опорного напряжения, второго сумматора напряжений, вторым входом соединенного с выходом источника вход ного сигнала, третьего компаратора, третьего элемента совпадения, вторым входом соединенного с выходом генератора импульсов и информационным входом ключа отсчета, который вторым входом соединен с выходом первого элемента совпадения, счетчика, входом соединенного с выходом ключа отсчета, и арифметического блокасоединенного кодовым выходом со входом ПКН, входом начала отсчета - с выходом первого элемента совпадения, выходом готовности отсчета - с первым входом соответствующего четвертого элемента совпадения и входом конца отсчета- - со входом гашения счетчика и выходом третьего элемента совпадения, причем выходы четвертых элементов совпадения через триггеры и второй элемент совпадения соединены с управляющими входами ключей готовности, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего ПКН, а выход - со входом решающего усилителя данной гармоники. Функциональная схема устройства для компенсации фазовой погрешности, вносимой второй, третьей и кратными им гармониками, приведена на фиг. 1, а на фиг. 2 - поясняющая временная диаграмма.Источник 1 входного сигнала соединен через компаратор 2 с первым входом элемента 3 совпадения. Каждый контур аналого-цифрового преобразователя состоит из ключа,4 отсчета, сумматора 5 напряжений, компаратора б, элемента 7 совпадения, счетчика 8 и арифметического блока 9. Многоконтурный следящий АЦП 10 содержит также в каждом контуре преобразователь код-напряжение (ПКН) 11. Первые входы преобразователей соединены с выходом формирователя 12 уровня опорного напряжения через коммутатор-распределитель 13. Выходы АЦП 10 через элементы 14 совпадения и триггеры 15 соединяются со входами элемента 16 совпадения, выход которого соединен с управляющими входами ключей 17 готовности, информационными входами соединенных с выходами соответствующих ПКН 11. Выходы ключей 17 соединены через решающие усилители 8 со входами сумматора 19 напряжений, выходом соединенного с входом компаратора 20. Генератор импульсов 21 выходом соединен со входом элемента совпадения 3 и входами ключей 4 и элементов 7 всех контуров преобразования,Работает устройство следующим образом. С источника 1 входной сигнал поступает на компаратор 2, который формирует импульсы в момент перехода входного сигнала через нулевой уровень от-к +. Последовательность этих импульсов с периодами входного сигнала Т показана на фиг. 2 а. На фиг. 2 б показана последовательность импульсов генератора 21 с периодом Т 1. Величина Т 1 близ-. ка к Т. В момент совпадения импульсов генератора и компаратора 2 срабатывает элемент совпадения 3, что на фиг. 2 соответствует моменту 1 = О. Временной интервал То соответствует циклу между двумя соседними совпадениями импульсов генератора 21 и компаратора 2./ - число импульсов генератора, содержащееся в интервале Т т.е, цифровой эквива-. лент коэффициента расширения (умножения) К.Например, для третьей гармоники точки выборки сигнала определяются как О, Т/3 и 2 Т/3, 60 ции фазовой погрешности при подаче сигнала При разбиении периода Т с помощью нониусного метода эти интервалы расширяются в К раз:КТ/3 = То/3 и 2 КТ/3 = 2 ТО/3Очевидно, что уровни входного сигнала вточках Т/3, То/3 и 2 Т/3, 2 ТО/3 соответственно одинаковы. Цифровые эквиваленты временных интервалов для выборок сигнала соответственно равны Р/3 и 2 1/3. После срабатывания элемента совпадения 3 ключ 4 начинает пропускать импульсы генератора 21 на счетчик 8, В зоне выборки 13, (фиг. 2), когда разность между кодами, записанными в счетчик 8 и заданными в арифметический блок 9, достигает величины, определяемой разрядностью ПКН 11, начинает изменяться уровень постоянного тока, выдаваемый с ПКН на сумматор 5. При переходе входного сигнала через уровень выходного напряжения Г 1 КН срабатывает компаратор 6.При изменении выходного напряжения ПКНсоответственно изменяется точка привязки импульса компаратора б (фиг, 2 г). Уровень выходного напряжения ПКН изменяется с помощью кода, вырабатываемого арифметическим блоком, Этот импульс смещается до совпадения с заданным импульсом генератора (фиг. 2 в, г). При совпадении срабатывает элемент сов падения 7, закрывается ключ 4, обнуляется счетчик 8 и прекращается изменение выходного напряжения ПКН, Таким образом, окончание работы следящего АЦП фиксируется моментом совпадения двух импульсов по времени, что ,происходит с йысокой точностью.Уровни напряжений постоянного тока, соответствующие уровням входного сигнала в заданных точках периода, через ключи готовности 17 поступают на решающие усилители 18, которые для выделения уровней заданных гармоник складывают и делят выходные нацряжения соответствующих ПКН. В свою очередь, напряжения, соответствующие уровням фильтруемых гармоник, вместе со входным сигналом поступают на суммирующий усилитель 19,При переходе входного сигнала через уровень напряжения постоянного тока, соответствующего суммарному уровню всех фильтруемых гармоник в заданной точке, компаратор 20 вырабатывает импульс, угловое (временное) положение которого компенсирует фазовую по грешность данного канала. Конец процесса преобразования в каждом контуре фиксируется элементом 14 совпадения и триггером 15. Готовность всех контуров АЦГ 1 фиксируется элементом 16 совпадения. Работа устройства в диапазоне входных сигналов по уровню обеспечивается с помощью формирователя 12 уровней опорного напряжения, который имеет ряд дискретных выходов опорных напряжений разных полярностей. Эти выходы с помощью коммутатора-распределителя 13 подключаются ко 55входам питания соответствующего ПКН, Коммутация уровней и знака напряжения питания ПКН происходит с учетом необходимого уровня, определяемого числами 1/2, /3 и 2 ч/3, которые для данного устройства являются фиксированными величинами. Обнуление компенса606208 Формула изобретения Заказ 24 6/36 ЦНИИПИТираж 1Фиппад г. Ужго 6 ПодписноеПППатен 1 д, ул. Проектная Риг. 2 на обнуляющие входы триггера 15 предусматривается для контроля, юстировки и для случаяработы в цикле с другими устройствами. Устройство квазифильтрации гармоник для преобразователей фаза-код, содержащее формирователь уровня опорного напряжения и первый компаратор, выход которого соединен с О первым входом первого элемента совпадения, вторым входом соединенного с выходом генератора импульсов, второй элемент совпадения, элементы равенства кодов, триггеры, входы гашения которых соединены с шиной обнуления, первый сумматор напряжений, выходом соединенный со входом второго компаратора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фильтрации гармоник, в него введены решающие усилители для каждой фильтруемой гармоники, выполняющие сложение и деление, соединенные выходами со входами первого сумматора напряжений, и многоконтурный следящий аналого-цифровой преобразователь с и - 1 (и - порядок фильтруемой гармоники) замкнутыми контурами преобразования, каждый из которых состоит из последовательно соединен ных преобразователя код-напряжение (ПКН), входом питания, подключенного через коммутатор-распределитель к выходу формирователя уровня опорного напряжения, второго сумматора напряжений, вторым входом соединяемого с выходом источника входного сигнала, третьего компаратора, третьего элемента совпадения, вторым входом соединенного с выходом генератора импульсов и информационным входом ключа отсчета, который вторым входом соединен с выходом первого элемента совпадения, счетчикавходом соединенного с выходом ключа отсчета, и арифметического блока, соединенного кодовым выходом со входом ПКН, входом начала отсчета - с выходом первого элемента совпадения, выходом готовности отсчета - с первым входом соответствующего четвертого элемента совпадения и входом конца отсчета - со входом гашения счетчика и выходом третьего элемента совпадения, причем выходы четвертых элементов совпадения через триггеры и второй элемент совпадения соединены с управляющими входами ключей готовности, информационный вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего ПКН, а выход - со входом решающего усилителя данной гармоники. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР331331, Ст 01 К 25/08, 09,01.70.2. Авторское свидетельство СССР227721, Ст 01 К 2508, 10.10.67.