Устройство для дискретного измерения фазы сигнала

О П И С А Н И Е (щ 881992ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 04,03,80 (23) 2888438/18-21 (51) М. Кл.3 Н 03 К 5/153 с присоединением заявки Гюаударствапай кеиатет СССР(23) Приоритет аа делаи изебретеиий и открытий Опубликовано 15.11.81, Бюллетень42(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,ЦИСКРЕТНОГО ИЗМЕНЕНИЯ ФАЗЫ СИГНАЛА Изобретение относится к импульсной технике н может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре, автоматике и измерительной технике для формирования сигналов с регулируемым временным положением (фазой),5Известны устройства, обеспечиваюшие формирование сигналов с изменяемым временным положением (фазой). В устройствах этого типа сигнал заданной частоты16 формируется иэ сигнала высокочастотного опорного генератора с помошЬю делителей- счетчиков. Изменение фазы (временного положения) выходного сигнала делителя осуществляется путем изменения числа импульсов во входном сигнале делителя- счетчика. Так, подстановка дополнительного импульса во входную импульсную последовательность делителя"счетчика приводит к изменению временного положения выходного сигнала делителя на гериод Т спорного генератора в сторону опережения. При запрещении одного импульса, времен ное положение (фаза) выходного сигнала делителя изменяется на ту же величину в противоположную сторону (в сторону, отставания) 11,Недостатком таких устройств является ограниченная точность, так как, шаг изменения временного положения (фазы) сигнала определяется периодом сигнала опор ного генератора, и уменьшение величины шага требует соответствуюшего повыше ния частоты опорного сигнала и повыше ния быстродействия элементов и узлов устройства. Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройство, содержашее задающий генератор опорного сигнала, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя-счетчика и блок управления временным положением (фазой) формируемого сигнала, состоящий из ряда последовательно включенных звеньев 4 задержки, выходы которых соединены с коммутатором 7 нв логических элементах 2 .Однако известному устройству, в котором используется принцип формирования ряда задержанных сигналов на элементах задержки, свойственны и недостатки, основной из которых - пониженная точность регулирования временного положения формируемых сигналов в реальных условиях. Элементам задержки свойственен значительный разброс времени задержки, кроме того, при изменении температуры окружающей среды в широких пределах изменение параметров всех однотипных элементов задержки в одну сторону ведет к суммированию погрешностей всех элементов за.держки (а в ряде случаев их число может быть довольно велико), в результате чего погрешность задания ряда значений временного положения (фазы). сигнала может превышать шаг ее изменения, т,е.точность устройства в реальных условиях снижается.Цель изобретения - повышение точности устройства, т.е. повышение точности задания дискретных значений фазы (временного положения) при изменении условий окружающей среды.Поставленная цель достигается тем, что устройство для дискретного изменения фазы сигнала,содержащее задающий генератор, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя частоты, блок уточнения, блок управления фазой сигнала, состоящий из ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходы которых соединены с коммутатором, содержит дополнительно фазовый дискриминатор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепью обратной связи со входом первого каскада задержки, один вход фазового дискриминатора присоединен к выходу одного иэ каскадов задержки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискриминатора соединен с управляющим входом каскадов задержки, при этом выход блока управления фазой (выход коммутатора) соединен с управляющим входом блока уточнения, включенного последовательно с блоком формирования сигнала заданной частоты.На чертеже приведена схема устройства.В устройстве задающий генератор 1 соединен с блоком 2 формирования сигнала заданной частоты блок 3 управления .фазой сигнала состоит из ряда каскадов 4 задержки, первый и последний каскады соединены цепью 5 обратной связи, управление задержки каскадов 4 осушествляет Следовательно, период генерируемогосигнала, определяемый суммарным времеЗ - нем задержки каскадов 4, оказываетсяравным периоду ТО опорного сигнала высокостабильного задающего генератора 1, Поскольку каскады 4 идентичны, то задержка, вносимая одним из К каскадов 4 40 задержки, равна величине - с ошибкой,Оопределяемой только разбросом пара.метров используемых элементов, Сформированные таким образом К сигналов, задержанных один относительно другого на43 шаг задержки, поступают на коммутатор7 и через него на выход блока 3, который соединен с блоком 9 уточнения, С помощью блока 9 сигнал заданной частоты, формируемый блоком 2, уточняется выходным сигналом коммутатора 7 блока 3. При изменении фазы (временного положения) формируемого сигнала на блок 3 подается сигнал управления, коммутатор 7 переключается, и на блок 9 уточнения поступает уточняющий сигнал, временное положение. которого изменено относительно предшествующего сигнала на требуемое л число шагов задержки, т.е. 1 О 1 20 30 ся по входам 6, выходы каскадов 4 соединены с коммутатором 7, один вход фазового дискриминатора 8 соединен с опорным генератором, второй - с одним иэ каскадов 4 задержки, а выход - с управ-. ляющими входами 6 каскадов 4. Выход блока 3 соединен с управляющим входом блока 9 уточнения, включенного последовательно с блоком 2 формирования сигнала заданной частоты.Устройство работает следующим образом,Сигнал задающего генератора 1 подается на блок 2, формирующий периодический сигнал заданной частоты. В блоке 3 управления фазой сигнала в замкнутой через цепь 5 обратной связи цепочке однотипных каскадов 4 задержки формируется периодический сигнал, период (частота) повторения которого определяется суммарным временем задержки каскадов 4, Этот периодический сигнал с одного из каскадов 4 задержки подается на один из входов фазового дискриминатора 8, на второй вход которого поступает сигнал за-. дающего генератора 1, Сигнал рассогласования с выхода дискриминатора 8 подается на управляющие входы 6 каскадов 4 задкржки, в результате чего частота периодического сигнала, генерируемого в цепочке каскадов 4 задержки, оказывается равной частоте опорного сигнала.Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР% 306559,кл, Н 03 К 5/159, 1965, 5 8819 на величину п-ф- При превышении вводитКмой величиной задержки периода опорного сигнала То,сигнал управления (т,е, сигнал переполнения разрядной сетки блока 3 ) подается на блок 2, в котором производится изменение временного положения (фазы) формируемого сигнала заданной частоты на величину То в нужную сторону, а блок 3 должен обеспечивать измененение временной задержки (фазы) сигнала 1 Ф тольк( в пределах То с.дискретным шагомКБлок 9 уточнения может быть включен во входную цепь блока 2 формирования. Кроме того, блок 2 формирования может % быть присоединен и к выходу блока 3 непосредственно, Все узлы предлагаемого . устройства могут быть построены на известных элементах, их изготовление технических трудностей не вызывает. ИПреимушество данного устройства, перед известным - стабильная величина шага изменения фазы (временного положения) формируемых сигналов при изме- нении условий окружающей среды, дости ф гается благодаря введению новых связей в структуру устройства и изменению структуры блока управления фарой сигнала,Сигнал, циркулирующий в цепочке каскадов 4, сравнивается по частоте и фазе 30 с опорным сигналом с помощью дискриминатора 8, благодаря чему период его циркуляции поддерживается постоянным при изменении условий окружакицей среды. В результате и шаг изменения временного у положения выходных сигналов от одного каскада 4 к другому оказывается стабиль ным при изменении этих условий, т,е. величина шага не меняется при изменении 92 4условии окружающей среды, что повышает точность устройства,ф ормула иэобретени я Устройство для дискретного измененияфазы сигнала, содержащее задающий генератор, блок формирования сигналов заданной частоты на основе делителя частоты,блок уточнения, блок управления фазойсигнала, состоящий иэ ряда последовательно включенных каскадов задержки, выходыкоторых соединены с коммутатором, о т .л и ч а ю ш е е с я тем, что, с цельюповьцдения точности при изменении условий окружающей среды, содержит дополнительно фазовый дискриминатор, причем выход последнего из последовательно включенных каскадов задержки соединен цепьюобратной связи со входом первого каскада,один вход фазового дискриминатора соединен с выходом одного иэ каскадов задержки, второй вход соединен с задающим генератором, а выход фазового дискриминатора соединен с управляюшим входом каскадов задержки, при этом выход коммутатора, являющийся выходом блока управления фазой сигнала, соединен с управляющим входом блока уточнения, включенногопоследовательно с блоком формированиясигнала заданной частоты,