Устройство автоматического фазирования многоканального усилителя

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУ 6 ЛИН 01506 Н 03 1 7/О И ГКНТ СССРОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН 54) У 1 РОВА 57) И 4193293/2413.02.8707.09.89.Московский В 33 техци нститут радиоте и и автоматики(56) вй Сл ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ0 ИЭ 06 РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Пирхавка621.396.666Авторское с9259, кл. Н СТРОИСТВО АВТОИАТИЧВСКОГО ФАНИЯ Г 1 НОГОКА 1 ЬПЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ зобретецие относится к радиое. Цель изобретения - умень- нестабильности фазы выходных ов, Устройство содержит входравляемьп фазовращатель 1, ельный каскад 2, фазовьп де- (ФД) 3, фильтр нижних частот 4, блок 9 формирования управ з 1506548 ляющих напряжений, В устройство введены сумматор 5, усилитель 6 постоянного тока, ФД 7, ФНЧ 8 и блок 1 О усреднения. ФД 3 и ФНЧ 4, а также блок 9 составляют датчик фазового рассогласонания системы взаимного автофазирования выходных сигналов каналов. ФД 7 и ФНЧ 8, а также блок 10 образуют датчик фазового рассогла О сования системы автоподстройки фазового набега н каналах. Две системы оказываются взаимно развязанными какв динамике, так и н установившемсярежимеВ устройстве фаза на выходекаждого -го канала автоматическиподстраивается под среднее значениефаз входных сигналов каналов, В итоге компенсируются разбаланс по фазевыходных сигналов и общая составляющая изменения фазового набега в каналах усиления, 1 ил.(1)50 11 = Кф( У,-уф.),где , - фаза сигнала на выходед-го канала, 1= 1, И- фаза сигнала на входе-го канала;К - крутизна характеристикифвтдополнительного фазовогодетектора 7В блоке 10 усреднения на И-входовкоторого поступают выходные напря 55 Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в многоканальных усилителях передающих и приемных устройств, 20Цель изобретения - уменьшение нестабильности фазы выходных сигналов.На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства автоматического фазирования многоканального усилителя.Устройство содержит входной управляемый фазовращатель 1, усилительный каскад 2, фазовый детектор 3, фильтр 4 нижних частот, сумматор 5, усилитель 6 постоянного тока, дополнительный фазовый детектор 7, дополнительный фильтр 8 нижних частот, блок 9 формирования управляющих напряжений, соответствующих разности фаз 35 выходного напряжения данного канала и напряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов, и блок 10 усреднения.Устройство работает следующим 40 образом.На выходе дополнительных фазовых детекторов 7 вырабатываются сигналы в форме напряжения постоянного тока, пропорциональные отклонению фазы 45 выходного сигнала данного канала от фазы входного сигнала того же ка- налажения дополнительных фильтров 8 нижних частот, придающих устройству же лательные динамические свойства, вычисляется среднее значение сигналов, пропорциональных (1) иБ 11 . фп фг(Ч, М ) =1 фв ф( с 4(МХ . - ,среднее значение фаз выходных сигналоь каналов,среднее значение фаз входных сигналон каналов,фаз входных сигналов каналон,Кф - коэффициент передачи дополнительного фильтра 8 нижниж частот.Через один из входов сумматора 5и усилитель 6 постоянного тока напряжение, пропорциональное (2), поступает на управляющие входы всехвходных управляемых фазовращателей1Согласно (2) среднее значениефаэ выходных сигналов ,р подстраивается под среднее значение фаэ входных сигналов , при условии достаточно большого коэффициента передачиусилителя 6 постоянного тока. Такимобразом, дополнительные фазовые детекторы 7 и дополнительные фильтры 8нижних частот, а также блок 10 усреднения образуют датчик фазового рассогласования системы антоподстройкифазового набега в каналах. Этот датчик формирует сигнал ошибки вида (2),в функции которого осуществляетсяодновременное управление всеми вход06548 5 15 ными управляемыми фазовращателями 1, что позволяет компенсировать синхронные уходы Фазового набега ц каналах,Вместе,с тем, одновременное регулирование фазовых сдвигон, нносимых входными управляемыми Фазовращателями 1, не вызывает изменения ныходньгх напряжений фазовых детекторов 3 в Мканалах, пропорциональных разности фаз выходных сигналон со едних каналов Бф, = Кр,(а-Р ) (3) где К фп - крутизна характеристикифазового детектора 3,В блоке 9 формирования управляющих напряжений, на входы которого с выхода фильтров 4 нижних частот поступают сигналы н форме напряжения, пропорционального разности Фаз колебаний на выходах соседних каналов, вырабатываются сигналы, пропорциональные отклонению Фазы а колебания на выходе г-го канала отсркфкфг (а- ас ) 1 (4) где П ф - напряжение, нырабатынаемоена 1-м вьгходе блока 9 формирования управляющих напряжений (1=1 И);К ф - коэффициент передачи фильтра 4 нижних частот,Далее каждый сигнал 13 ф, через сумматор 5 и усилитель 6 постоянного тока подается на управляющий вход входного управляемого фазовращателя 1 соответствующего -го канала. В результате фаза выходного сигнала каждого канала подстраивается под Р за счет изменения фазового сдвисрга в входном управляемом Фазовращателе 1 данного канала, что обеспечивает равенство Фаз выходных сигналов. Таким образом фазовые детекторы 3 и фильтры 4 нижних частот, а также блок 9 Формирования составляют датчик фазового рассогласования системы взаимного автофаэирования выходных сигналон каналов.В процессе выравнивания значений фаэ выходных сигналов среднее значение фаз саср не меняется, что можно показать, просуммировав все И уравнений (4) с последующим деленем левой и правой частей на М П = Кф К И-аср) = О,то есть среднее значение выходных напряжений блока 4 формированиявсегда равно нуло. Следовательно,при нзаимном Фазиронании не5изменяется. Таким образом систсмавзаимного антофазиронания не влияетна работу системы автоиодстройки фазового набега в каналах. Поэтому двесистемы, составляющие предлагаемоеустройство, оказываются взаимно развязаными как в динамике, так и нустановившемся режиме.Суммарный сигнал фазоной ошибки1-го канала П , Формируемый на выходе сумматора 1-го канала, определяется суммой Б;ф, и П ь,Бвф+Б ь=К фр К ф ( а Чс ) ++Кф К ф ( ар-ср) . При выполнении равенства Кф К ф = фо ф 1 К фэ К ф = К фг К ф получими = кк, (а,-ч, ) (5)Откуда следует, что в устройстве фа-,за на выходе каждого -го канала автоматически подстраивается под среднее значение фаз входных сигналов каналов. В итоге компенсируется, вопервых, разбаланс по фазе выходныхсигналов, обусловленный как отличием фаэ входных сигналон, так и неравенством фазовых набегов н каналах и, во-вторых, общая состанляющаяизменения фазового набега в каналахусиления.35 Формула изобретения Устройство автоматического фазирования многоканального усилителя,содержащее в каждом иэ Иканаловусиления последовательно соединенные входной управляемый фаэовращатель,усилительный каскад, выход которого 45является выходом канала, фазовой детектор и фильтр нижних частот, вМ-м канале усиления - последовательно соединенные входной управляемыйфаэовращатель и усилительный каскад,выход которого является выходом канала, а также блок формирования управляющих напряжений, соответствующихразности фаэ выходного напряженияданного канала и напряжения, фазакоторого равна усредненной фазе напряжений всех каналов входы которогоподключены к выходам фильтров нижнихчастот каналов, при этом второй входфазового детектора 1-го канала уси1506548 Составитель Л.ЗаксРедактор С.Патрушева Техред М,Моргентал Корректор М,Максимищинец Заказ 5446/55 Тираж 884 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. /511 1Производственно-издательский комбинат Патент , г,ужгород, ул. Гаг ч:ина,01 леиия подключен к выходу (ь+1)-го канала усиления, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью уменьшения нестабильности фазы выходных сигна) лов, в него введены в каждый -й канал усиления последовательно соединенные сумматор и усилитель постоянного тока, выход которого подключен к управляющему входу входного управляемого фазовращателя, и последовательно соединенные дополнительный фазовый детектор, входы которого подключены к входу входного управляемого фазовращателя и выходу канала усиления соответственно, и дополнительный фильтр нижних частот, а также блок усреднения, входы которогоподключены к выходам дополнительныхфильтров нижних частот, а выход - квходам сумматоров каждого канала усиления, при этом каждый выход блокаформирования управляющих напряжений,соответствующих разности фаэ выходного напряжения данного канала инапряжения, фаза которого равна усредненной фазе напряжений всех каналов, подключен к второму входусумматора каждого канала усиления.