Формирователь гармонического сигнала со ступенчато изменяющейся фазой

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ(43) Опубликовано 05.08.78,Б Государотвенныи комите Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621.316. .727(088.8) летень45) Дата опубликования описанияйьО 7. тВ. 72) Автор изобретения Д. В, Пурыш 71) аявитель Рижскии ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ГАРМОНИЧЕСКОГОСИГНАЛА СО СТУПЕНЧАТО ИЗМЕНЯЮЩЕЙСЯФАЗОЙ 2 Изобретение относится к фазоизмерительной технике, может быть использовано для воспроизведения калиброванных фазовых сдвигов при регулировании и настройке радиоэлектронного оборудования, а также для автоматического измерения фазовых сдвигов, в системах обработки информации.Известно устройство для воспроизведения фазовых сдвигов, содержащее два генератора, систему фазовой автоподстройки частоты с фазовым детектором и датчиком напряжения 1 . Недостатком этого устройства является узкий диапазон рабочей частоты, низкая точ. ность установки фазовых сдвигов, а также зависимость точности от частоты.Известен формирователь гармонического сигнала,со ступенчато изменяющейся фазой, содержащий генератор, управляемый фазовращатель, систему автоматического регулирования, фазовый дискриминатор, работающий на низкой частоте, преобразователь частоты 2.Однако отсутствие автоматической установки значений фазовых сдвигов, а также малое быстродействие ограничивает применение этого устройства. С целью уменьшения времени формирования и автоматической установки начальных фаз ступенчато изменяющейся фазы сигнала в формирователь гармонического сигнала со ступенчато изменяющейся фазой, содержащий генератор гармонического сигнала, выход которого соединен через фазоврашатель с первым входом преобразователя частоты, подсоединенного своими выходами ко входам фазового дискриминатора, элемент сравнения, один вход которого то соединен с выходом датчика напряжения, авыход - со входом .усилителя, введены вто.рой фазоврашатель, три коммутатора, инвертор, генератор коммутируюших импульсов, командно-контрольное устройство, причем другой вход элемента сравнения через инвертор соединен с выходом фазового дискриминатора, выход генератора гармонического сигнала соединен с одним из входов третьего коммутатора через второй фазовращатель, а с другим входом - непосредственно; выход усилителя подключен к одному из входов первого коммутатора, первый вход которого соединен с управляющим входом первого фазовращателя, второй - с управляющим входом второго фазовращателя; выход генератора коммутирующих импуль5 1 О 15 20 25 30 35 4 О 45 50 55 60 сов соединен с инвертором, со входами первого и второго коммутаторов и входом командно-контрольного устройства, выходы ко. торого соединены со входами генератора коммутирующих импульсов, датчика напряжений и третьего коммутатора. Кроме того, первый вход преобразователя частоты соединен со вторым входом второго коммутатора, второй - с первым входом второго коммутатора и с выходом третьего коммутатора, выход опорного канала соединен с выходом генератора гармонического сигнал а, а выход гармонического сигнала соединен с выходом второго коммутатора.На чертеже представлена структурная электрическая схема формирователя гармонического сигнала со ступенчато изменяющейся фазой.Выход генератора гармонического сигнала 1 через фазовращатель 2 соединен с первым входом преобразователя частоты 3, подсоединенного своими выходами ко входам фазового дискриминатора 4. Один вход элемента сравнения 5 соединен с выходом датчика напряжений 6, другой через инвертор 7 - с выходом дискриминатора 4, а выход - со входом усилителя 8. Выход генератора 1 соединен с одним из входов коммутатора 9 через фазовращатель 10, а с другим входом - непосредственно, а также с выходным зажимом опорного канала.Выход усилителя 8 подключен к сигнальному входу коммутатора 11, первый выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя 2, второй - с управляющим входом фазовращателя 10. Выход генератора коммутирующих импульсов 12 соединен с и нвертором 7, с коммутаторами 11 и 13 и командно-контрольным блоком 14, выходы которого соединены со входами генератора 12, датчика напряжений 6 и коммутатора 9. Первый вход преобразователя частоты 3 соединен со вторым входом коммутатора 13, второй - с первым входом коммутатора 13 и с выходом коммутатора 9, выходной зажим соединен с выходом коммутатора 13.Работает формирователь следующим образом. Сигнал генератора 1 разделяется на три канала: фаза в первом канале регулируется фазовращателем 2, во втором - фазовращателем 10, в третьем - опорном - сохраняет постоянное значение 0, Преобразователь частоты 3 переносит разность фаз сигналов первого и второго каналов на низкую частоту, на которой работает фазовый дискриминатор 4.Коммутаторы 11 и 13 и инвертор 7 переключаются синхронно импульсами генератора 12. При отсутствии импульса в коммутаторе 11 сигнал с усилителя 8 проходит на управляющий вход фазовращателя 2, фаза сигнала в первом канале регулируется по выходному сигналу элемента сравнения 5; при этом инвертор 7 повторяет полярность сигнала с дискриминатора 4, а фаза сигнала во втором канале не регулируется и через коммутаторы 9 и 13 подается на выходной зажим.С появлением импульса генератора 12 в коммутаторе 11 переключается фазоврашатсль 10, с помощью которого регулируется фаза сигнала второго канала. При этом на выходе появляется сигнал фазовращателя 2; кроме того, изменяется полярность выходного сигнала дискриминатора 4, что обеспечивает заданное направление ступенчатого изменения фазы сигнала в управляемом канале при автоматическом регулировании,Направление изменения фазы определяется полярностью,. а величина скачка фазы - напряжением датчика 6. Задавая число импульсов генератора 12, программуустановления полярности и величины выходного напряжения датчика напряжения 6 в блоке 14, можно получить любое необходимое значение фазы выходного гармонического сигнала по отношению к фазе опорного канала 0.Начальные фазы сигналов первого и вто. рого каналов устанавливают подачей импульса с блока 14 на коммутатор 9, через который в результате коммутации сигнал опорного канала поступает на второй вход преобразователя 3. При отсутствии импульса генератора 12 на выходной зажим через коммутатор 13 поступает сигнал опорного канала, а фаза сигнала первого канала регулируется фазоврашателем 2 на совпаде- ние с фазой опорного канала, поскольку по команде с блока 14 выходное напряжение датчика 6 устанавливается равным нулю. Далее однократно вырабатывает импульсгенератор 12 и снимается коммутирующийимпульс с коммутатора 9. На выход гармонического сигнала через коммутатор 13 подключен сигнал первого канала с фазой 0, управление подключается к фазовращателю 10, фаза сигнала на его выходе также устанавливается равной 0. После установки начальных фаз 0 в первом и втором каналах блок 14 переходит к режиму ступенчатого изменения фаз сигналов. Величина фазы гармонического сигнала определяется по числу импульсов коммутации генератора 12.Формирователь может быть использован при конструировании и настройке узлов и систем радиоизмерительной техники, а также для измерения фазовых сдвигов компенсационным способом.Формула изобретенияФормирователь гармонического сигнала со ступенчато изменяющейся фазой, содержащий генератор гармонического сигнала, выход которого соединен через фазоврашатель с первым входом преобразователячастоты, подсоединенного своими выходами ко входам фазового дискриминатора, эле618697 Составитель Аехред О. Луговираж 1112 Белие Редактор Б. ФедотЗаказ 4253/38 орректор Е. ПаПодписное ов ССС ИИПИ Гос а Минис крытнй наб., д. л. Прое дарственного комитета Сове о делам изобретений и о Москва, Ж, Раушская ПП Патент г, Ужгород, у113035лиал П 4/5тная,мент сравнения, один вход которого соединен с выходом датчика напряжения, а выход - со входом усилителя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени формирования и автоматической установки начальных. фаз ступенчато изменяющейся фазы сигнала, в него введены второй фазовращатель, три коммутатора, инвертор, генератор коммутирующих импульсов, командно-контрольное устройство, причем другой вход элемента сравнения через инвертор соединен с выходом фазового дискриминатора, выход генератора гармонического сигнала соединен с одним из входов третьего коммутатора через второй фазовращатель, а с другим входом - непосредственно, выход усилителя подключен к одному из входов первого коммутатора, первый выход которого соединен с управляющим входом первого фазовращателя, второй - с управляющим входом второго фазовращателя, выход генератора коммутирующих импульсов соединен с инвертором, со входами первого и второго коммутаторов и входом командно- контрольного устройства, выходы которого соединены со входами генератора коммути рующих импульсов, датчика напряжений итретьего коммутатора, кроме того, входы второго коммутатора соединены со входами преобразователя частоты и с выходом третьего коммутатора, выход опорного канала соединен со входом третьего коммутатора и с выходом генератора гармонического сигнала, второй вход второго коммутатора соединен с выходом первого фазовращателя, а выход генератора гармонического сигнала - с выходом второго коммутатора.15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР295092, б 01 Р 25/04, 09.09.69.2. Орнатский П. Л., Скрипник Ю. А. иСкрипник В. И. Измерительные приборы периодического сравнения, М., Энергия, 1975.