Устройство для цифрового формирования фазового сдвига

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 2952(22) Заявлено 18.0 1) 2509299/18 21 с присоединением заявки Ю Гвсудврстввнньа квинтет СССР вв двлам нзобрвтвннй н вткрктнй, Бурак на Ленина политехнический институт имени 50-летияеликой Октябрьской социалистической революции(7,1 ) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ ФАЗОВОГО СДВИГАИзобретение относится. к фаэоизмерительнои технике и может быть использовано для постро. ения калибраторов фазовых сдвигов фазометров.Известно устройство для цифрового форми. рования фазового сдвига, содержащее заданный5 генератор с делителями частоты в двух каналах и выходные усилители 11Однако такое устройство не позволяет полу. чить дискрет установки фазового сдвига меньше периода опорной частоты задающего генератора.Известно также устройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее за. дающий генератор, делители частоты, фазовый дискриминатор, устройства сравнения кодов, устройства установки чисел, причем два входа фазового дискриминатора подключены к выходам первого и второго делителей частоты соответственно, а его выход соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого подклю. чен к управляющему входу управляемого генератора, выход последнего соединен со входом второго делителя частоты, а выход задающего генератора соединен со входом первого дели- геля частоты, причем выводы каждого разряда делителей частоты и выходы устройств установ. ки чисел подключены ко входам устройств сравнения кодов 21, Однако при необходимости получения дискрета фазового сдвига менее единиц градусов возникает существенная .погрешность статизма системы ФАП. Кроме того, из-за кратковременной нестабильности частоты управляемого генератора возникают флюктуации формируемого фазового сдвига.Целью изобретения является повышение точности формирования фазового сдвига.Это достигается тем, что устройство для цифрового формирования фазового сдвига, .содержащее задающий генератор, два делителя частоты, соединенные через блоки сравнения кодов с блоками установки чисел, снабжено двумя дополнительными делителями частоты, тремя формирователями импульсов, подстроечны фазовращателем, элементом И, однополюсным преобразователем частоты и индикатором совпадений, причем один из входов однополосного преобразователя частоты соединен с задающим генератором, а второй - с выходом одного из дополнительных делителей частоты, вход кото3 7295 рого связан с выходом первого формирователя импульсов, входов первого целителя частоты и первым входом элемента И, выход однополос. ного преобразователя частоты подсоединен через подстроечный фазовращатель к второму форми. рователю импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И и входу вто. рого делителя частоты, при этом выход элема. та И подключен ко входу второго дополнитель- ного делителя частоты, к выходу которого под. О соединен индикатор совпадений и третий форми- рОВатЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, а уетаНОВОЧНЫЕ ВХодЫ Пер. вого и второго делителей частоты подключены к выходу третьего формирователя импульсов.На чертеже изображена структурная схема устройства для цифрового формирования фа.зового сдвига.Устройство содержит задающий генератор 1, формирователи 2, 3, 4 импульсов, делители 5, б частоты, дополнительные делители 7, 8 час. 2 О тоты, однополосный преобразователь 9 частоты, подстроечный фазовращатель 10, элемент И 11, ищикатор 12 совпадений, блоки 13, 14 сравнений кодов, блоки 15, 16 установки чисел,Выходной сигнал задающего генератора 1, 2 частота которого равна Е 1, преобразуется в короткие импульсы формирователем 2 импульсов, после чего поступает на вход делителя 5 частоты с коэффициентом деления равным И, и на вход дополннтельного делителя 7 частоты, З 0 коэффициент деления которого выбирается равным М/М-Н. Сигнал с выхода дополнительного целителя 7 частоты с частотой, равной Е 1/М/М-Н, подается на один из входов однополосного пре. образователя частоты 9, на второй вход которого з поступает выходной сигнал задающего генератора 1, На выходе однополосного преобразователя частоты 9 образуется сигнал с частотой, равной Е 2=Е 1-Е 1/М/М/-Н=Н/М Е 1. Выходной сигнал последнего поступает через подстроечный фазовра щатель 10 на вход формирователя 3 импульсов. Короткие импульсы с выхода формирователя 3 импульсов подаются на вход делителя 6 частоты, коэффициент деления которого равен Н, и на один иэ входов элемента 11 И, на второи вход 4 Которого поступают короткие импульсы с выхоца формирователя 2 импульсов. В моменты совпаде. ния импульсов возникает импульс на выходе элемента 11 .И. Частота совпадения импульсов равна Е 1 - Е 2. Импульсы с выхода элемента И подаются на вход дополнительного делителя 8 частоты, коэффициент деления которого выбнра. ется равным Ч=Н Таким образом, на его выМоде вырабатывается сигнал с частотой Е 1/М Выходнои сигнал дополнительного делииля Ь 55 частоты поступает на индикатор 12 совпадении и вход формирователч 4 импульсов. Один М.Н совпавших импульсов поступает с выхода формирователя 4 импульсов на установочные в 27 4"0" входы делителей 5, 6 частоты, Если разность начальных фаэ сигналов окажется таковой, что не произойдет ни одного совпадения их временных положений, то дополнительный дели. тель 8 частоты будет находиться в .статическом состоянии, что будет зафиксировано индикатором 12 совпадений. Изменением вносимой задержки подстроечного фазовращателя 10 добиваются совпадения любой пары выходных импульсов формирователей 2,3 импульсов, что зафиксирует индикатор 12 совпадений при возникновении счета дополнительным делителем 8 частоты. Таким образом, осуществляется жесткая привязка начальных фаз входных сигналов делителей 5, 6 частоты. На входы блоков 13, 14 сравнения кодов поступают текущие значения кодов со всех разрядов делителей 5, 6 частоты и коды с выходом блоков 15, 16 установки чисел соотвественно. В момент совпадения кода делителя 5 частоты с кодом числана выходе блока 13 сравнения кодов вырабатывается короткий импульс, являющийся выходным сигналом опорного канала. В момент совпадения кода делителя 6 частоты и кода числа 1 на выходе блока 14 сравнения кодов вырабатывается короткий им. пульс, временное положение которого относительно импульса опорного канала соответствует разности фаз ч =2 Л/НМ/1 М - Н/.В известном устройстве разность начальных фаз сигналов, поступающих на фазовый дискри.минатор, является погрешностью статизма систе.мы ФАН н входит непосредственно в основную погрешность устройства. Велин.чина этой погреш.ности составляет 0,1 - 0,5. Снижение погрешности статизма за счет увеличения, петлевого усиления приводит к потере устойчивости замкну.той системы регулированиячто, в свою очередь вызывает увеличение флюктуаций формируемого фазового сдвига,Предлагаемое устройство свободно от указанных недостатков, так как не содержит структур ных звеньев, являющихся источником больших флюктуаций, а также при равной с прототипом точности фиксации начальных фаз, в заявляемом устройстве разность фаз выходного сигнала относительно опорного канала оказывается уменьшенной в число раз, равное коэффициенту деления второго канала. Например, при точности фиксации начальных фаэ сигналов Е 1 и Е 2, равной +1 и при значении коэффициента деления Н=4000, погрешность формирования фазового сдвига на выходной частоте устройства Оказывается меньше 0,00051 редлагаемое устройство использовано при построении калибратора фазового сдвига и может быть также использовано при создании иной прецизионной фазометрической аппаратуры.729527 Составитель А. СтаростинаТехред Ж,Кастелевич Корректор М. Пожо Редактор А. Морозова Заказ 1255/39 Тираж 1019 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета ССРпо делам изобретений и открьпий113035, Москва, Ж-Зэ, Раущская наб д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Формула изобретенияУстройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее задающий генера. тор, два делителя частоты, соединенные через блоки сравнения кодов с блокамц установки чи- сел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования фазо.вого сдвига, снабжено двумя дополнительными делителями частоты, тремя формирователями импульсов, подстроечным разовращателем, зле. ментом И, однополосным преобразователем час готы и индикатором совпадений, причем один из входов однополосного преобразователя частоты соединен с задающим генератором, а вто. рой - с выходом одного из дополнительных делителей частоты, вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, входом первого делителя частоты и первым входом 6элемента И, выход однополосного преобразователя частоты подсоединен через подстроечный фа.зовращатель к второму формирователю импульсов, выход которого подключен к второмувходу элемента И и входу второго делителячастоты, при этом, выход элемента И подклю.чен ко входу второго дополнительного делителячастоты, к выходу которого подсоединен инди.катор совпадений и третий формирователь им.пульсов, а установочные входы первого и вто.рого делителей частоты подключены к выходутретьего формирователя импульсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Галахова О. П. и др. Основы фазометрии.Л., "Энергия", 1976, с. 208.2. Авторское свидетельство СССР К" 457937,кл. 6 01 й 25/08, 1973.