Цифровое устройство для воспроизведения фазовых сдвигов

(28) Приоритет -Опубликовано 30.03 80Бюллетень12Дата опубликования описания 30.03.80 но денан нзооретеннй н открытий(54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ФАЗОВЫХ СДВИГОВИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к цифроаналоговым функциональным преобразователям.Известно программное устройство цифрового управления фазой, содержащее фазовый де 5 гектор и работающее по схеме с автоподстрой. кой фазы, что приводит к низкому быстродей.ствию 1 Ч,К недостаткам устройства относится невозможность компенсации его ошибки, а также то, что устройство позволяет воспроизводить только прямоугольное напряжение типа "ме.андр".Известно также устройство для воспроизведения фазовых сдвигов, содержащее задающий генератор, делитель частоты, блок сравнения кодов, блок установки кода, триггеры, схемы совпадения, схему однозначности, схему"над нозначности и фильтры низкой частоты 21. 20Недостаток известного устройства заклю.чается в низкой точности, вызванной неидентичностью фазового сдвига первого и второго фильтров низкой частоты и нестабильностью их 2фазовых характеристик при изменении температуры, а также в его сложности.Цель изобретения - повышение точности воспроизведения фазовых сдвигов.Поставленная цель достигается тем, что цифровое устройство для воспроизведения фа. зовых сдвигов, содержащее последовательно соединенные задающий генератор и делитель частоты, блок сравнения кодов, первый и второй фильтры низкой частоты, дополнительно содержит второй делитель частоты, комбнна. ционный сумматор и преобразователь фаза - код, подключенный своими входами к выходам фильтров низкой частоты, а выходами через последовательно соединенные блок сравнения кодов и комбинационный сумматор - к вто. рому делителю частоты, причем входные зажи. мы кода угла подключены к входам комбина. ционного сумматора и блока сравнения коцов, выход первого делителя частоты - к управляющему входу комбинационного сумматора, а последовательно соединенные второй делитель частоты и второй фильтр низкой частоты - к выходу задающего генератора, при этом вы.372ходы фильтров низкой частоты являются выходами устройства,На чертеже представлена схема предлагаемо.го устройства.Устройство содержит задающий генератор 1,делители 2 и 3 частоты, фильтры 4 и 5 низкойчастоты, преобразователь 6 фаза - код, блок 7сравнения кодов и комбинационный сумматор 8,Устройство работает следующим образом,Задающим генератором 1 формируютсясчетные импульсы с частотой следования 1. Де.лители 2 и 3 частоты делят частоту следования. счетных импульсов на й. На выходе делителей2 и 3 частоты формируются напряжения прямоугольной формы с частотой Р = - ,Частота елейдования счетных импульсов выбирается в зависимости от необходимой точности воспроизве.дения фазовых сдвигов. Так,если входной кодзначения угла задается с дискретностью 0,1то частсда счетных импульсов определяется как360 Р01 о = 3600 Г, а коэффициент деленияделителей 2 и 3 соответственно й = 3600./Напряжения прямоугольной формы О, и О,с выходов делителей 2 и 3 поступают на филь.тры 4 и 5 низкой чистоты соответственно. Навыходе фильтров 4 и 5 формируются напряже.ния О, и О, синусоидальной формы с частотой Е. Значение фазовых, сдвигов между О,и О, определяется по формулегде р, - эначейие фазового сдвига междупрямоутольными напряжениямина выходе делителей 2 и 3 час.тоты; 5041 блока 7 сравнения кодов формирусся кол соответствующий(М фвч ффнч5 Получ:нный код с выхода блока 7 сравнениякодов поступает на комбинационный сумматор8, где суммируется с входным кодом, На вы.ходе сумматора формируется код р = ркффнч, ффнч,)Если производить запись кода с выходакомбинационного сумматора 8 в делитель 34частоты по фронту напряжения Опоступающего с делителя 2 частоты, то выражение (2). после замены у на у можно представитькодфвых шкодффнч, ффнч,) (ф фнчффнч, ) шкодТаким образом, фазовыйсдвиг. напряженийО, и О, на выходе устройства равен входномукоду угла.Ио сравнению с известным в предлагаемомустройстве проще формируется значение фазового сдвига по значению кода и выше точностьвоспроизведения. Повышение точности воспроизведения фазовых сдвигов объясняется тем, чтов известном устройстве отсутствует коррекцияошибки, вносимой фильтрами низкой частоты,ффнч, ффнч,30Точность воспроизведения фазовых сдвигов .вданном устройстве определяется наличием высших гармоник в выходном сигнале и дополнительным фазовым сдвигом Ь. Для получе.ния высокого подавления высших гармоникнеобходимо применять высокодобротные фильтры. При увеличении добротности фильтровувеличивается крутизна фазовой характеристики, отсюда нестабильность их фазовых харак.теристик. Это вызывает увеличение ошибки Ь.4 о Таким образом, улучшение одного параметраприводит к ухудшению другого.В предложенном устройстве ошибка Ь корректируется, поэтому применяют фильтры низ.кой частоты с высокой добротностью и полу.45чают на выходе низкий уровень высших гармо.ник. Точность устройства определяется толькоточностью преобразователя фаза - код, Так каквыходной сигнал имеет низкий уровень высшихгармоник и почти постоянную амплитуду, тоточность, обеспечиваемая преобразователем 5 офаза - код в температурном диапазоне 50 С,осоставляет 0,1 и выше. ЬФнчиРй ч2 Формула изобретения55- фаэовые сдвиги фильтров 4 и 5низкой частоты соответственно.Если по фронту прямоугольного напряженияО, за каждый периодзаписываются значения кода фазовото сдвига у во второй делитель 3коо"частоты, устанавливая триггеры делителя 3 в значение, соответствующее коду фазового сдвига, то фазовый сдвиг между напряжениямиО,."и О, равен р1 о Так как в момент, когда фаза О, равна О,это соо 1 ветствуе 1 фронту,1 о в дели 1 еле Зчастотыуже будет записана информация значения р .Выра жение 1) в этом случае можно представить какф вых код фнчфнчДля .ключения ошибки воспройзведенияфазовом ь сдвига, т.е. Рв , = шкод при дан ном ус.уойстве значение фазового сдвига р, кодир е ся преобразователем 6 фаза - код и вычит гся от значения входного кода в блоке 7 тавнения кодов, Поэтому навыходе Цифровое устройство для воспроизведенияфазовых сдвигов "содержащее последовательносоединенные задающий генератор и делитель5041 однкЕ ЗйЗСиюа ВО Составитель М. КлыкоФедькина Техред И.Асталош дакто орректо эарова Заказ 1 ЦНИ по 1130Тираж 10191 ПИ Государственного комитета лелам изобретений и открытий 5, Москва, Ж.35, Раушская наб исное илиал 11 ПГ 1 "агент", г, Ужгород, ул, Проек 5 .72 частоты, блок сравнения кодов, первый и вто. рой фильтры низкой частоты, о т л и ч а. ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности воспроизведения фазовых сдвигов, оно дополнительно содержит второй делитель частоты, комбинационный сумматор и преобразователь фаза - код, подключенный своими вхо дами к выходам фильтров низкой частоты,а выходами через последовательно соединенные блок сравнения кодов и комбинационный сумматор - к второму делителю частоты, причем входные зажимы кода угла подключены .,к входам комбинационного сумматора и бло. бка сравнения кодов, выход первого делителячастоты - к управляющему входу комбина.ционного сумматора; апоследовательно соединенные второй делитель частоты и второйфильтр низкой частоты - к выходу задающего генератора, при этом выходы фильтров низкой частоты являются выходами устройства,Источники информации,принятые во-внимание при экспертизе1 о 1. Патент США Мф 4013969,кл. 328 - 155, опублик. 22.03,77.2. Авторское свидетельство СССР Мф 362465,кл. Н 03 К 13/20, 1971.