Установка для воспроизведения фазового сдвига между двумя гармоническими сигналами

)5 0 О В 25/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПо ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕН А то:НОУ ОМДЕТЛСТВУ енков,ССР 987 ЦЕНИЯГАРМОНИс(21)22) ,(46) . (72) И.Х. (53) (5 б) У 14 (54) ФАЗО ЧЕСК 4421404/24-2110,05, 8823, 03, 90, Вюл.С.А. Кравченко Шохор и С,О, К 621,317.77 (08 Авторское свид 5148, кл, С О 1 УСТАНОВКА ДЛЯ ОГО СДВИГА МЕЖИМИ СИГНАЛАМИ В 1В,В, форасавина8.8)етель ствоВ 25(04ВОСПРОИЗВДУ ДВУМЯ(57 Изобретение относится к электрическим измерениям и может бить использовано для аттестации и поверки амплитудно-разностных Аазоиндикаторов, определяющих углы Аазового сдвига 0, 180 между двумя гармони ческими напряжениями в диапазоне напряжений от единиц милливольт до нескольких сотен вольт и в диапазоне частот от инфранизких до нескольких сотен килогерц. Пель изобретения -1552120 напряжения, модулятор 11, преобразователь 12, фоторезистивный усили-,тель 13 разиостного сигнала, демодулятор 14, интегратор 1 5, компенсационный делитель 16 напряжения,усилитель 17 и тактовый генератор18. Устройство дополнительно имеетгенератор 1 опорной частоты и умножитель 2 частоты, а в каждый канал3 введены блок 4 задания фазовогосдвига, синтезатор 5 частоты, смеситель 6 и выходная клемма 8. 1 ил. повьппение точности аттестации амполитудно-разностных 180 -нык Фазоиндикаторов в широком диапазоне напряжений - достигается путеь стабилизации амплитуд выходных сигналовустройства, Указанная стабнлизациядостигается применением в каждомканале 3 высокостабнльной схемы автоподстройки уровня выходного напряжения канала, включающей управляемыйаттенюатор 7, генератор 9 опорногонапряжения, делитель 10 опорного Иэоб ретение относится к ,элек трическим измерениям и может быть использовано для аттестации и поверкиамплитудно-разнос тных Фаэоиндика торов, определяющих углы Фазвого сдвига (УФС) 0, 180 между двумя гармоническими напряжениями в диапазоненапряжений от единиц миллиВольт донескольких сотен вольт и в диапазонечаСтот от инфранизких до несколькихсотен килогерц.На чертеже представлена ,схемаустройства,Цель изобретения - повьппение стабильности амплитуд выходных сигналовустройства при изменении их частотыв широком диапазоне.Установка для восп 1 юизв бденияфазового сдвига между двумя гармоническими сигналами содержит генератор1 опорной частоты, умножитель 2 частоты идва идентичных канала 3. Каждый из которых включает в Себя блок4 задания фазового сдвига, синтезатор 5 частоты, смеситель 6 аттенюатор 7 управляемый, выходидо клемму8, генератор 9 опорного напряжения,делитель 10 опорного напряжения, .модулятор 11, преобразователь 12фоторезистивный, усилитель 12 раз-ностного сигнала, демодулятор 14,интегратор 15, делитель 16 напряжения, компенсационный усилитель 17,генератор 18 тактовый,Выход генератора 1 подключен квходу умножителя 2 и к первомувходу синтезатора 5 каждог канала 3Выход умножителя 2 подключн к первому входу смесителя 6 каж 4 ого канала 3.В каждом канале 3 первый выход синтезатора 5 подключен к второму входу,о(7 - Р )смесителя 6, а второй и третий выходы подключены к первому и второмувходам блока 4, выход которого подключен к второму входу. синтезатора5. Выход смесителя 6 через последовательно подключенные аттенюатор 7и усилитель 17 подключен к выходной 25 клемме 8 и к входу делителя 16. Выход генератора 9 через последовательно подключенные делитель 10, модулятор 11, преобразователь 12, усилитель 13, демодулятор 14 и интегратор 15 подключены к управляющемувходу аттенюатора 7, Выход делителя16 подключен к второму входу модулятора 11, третий вход которого подключен к первому выходу генератора 3518, второй выход которого подключенк второму входу демодулятора 14.Установка работает следующимобразом.От генератора 1 сигнал с часто той, например 1 МГц, поступает наумножитель 2 с коэффициентом умноже- ния, например 30, а также на входысинтезаторов 5, с выходов которых генерируются сигналы с час тотой, например от 30,00000001, до 30,99999999 МГц.Блоки 4 работают наоснове "манипуляции частот, напримерР, = 3)0 и Р = 3,1 МГц и вводятфазовый сдвиг соответственно в каж-.50дый канал 3 к смесителю 6. На .выходесмесителя 6 формируются сигналы сдиапазоном частот (30,00000001 4.30,99999999) МГц - 30,0 МГц0,01 Гц - 999999,99 Гц О,01 Гц -1 МГц и Фазовьм сдвигом, определяемьм выражением521 20 чивает подрегулировку напряжения навходе усилителя 17 таким образом,чтобы на входе интегратора 15 отсутствовала модуляция. Погрешность сравнения в области повьппенных частотопределяется паразитными реактивнымиэлементами входной цепи фотопреобраэователя и на частоте свьппе 120 кГц не превы-.10 шает 0,027. Коэффициент передачи интегратора по напряжению равен К20 "х 10 . При изменении (уменьшении)9напряжения на выходе первого канала(клемма Ц,) на величину Д 1.1, вслед 15 ствие нарушений режима включений илиусловий эксплуатации, сигнал попадает через делитель 16 на вход модуля-тора 11, где происходит сравнениеего с опорным напряжением от генератора20 9. Усилитель 13 воспринимает это какувеличение коэффициента амплитудноймодуляции прямоугольных колебанийчастоты 0,5 Гц. После демодулятора14 и интегратора 15 управляющий сиг 25 нал постоянного тока, который имеется на входе аттеюоатора 7, увеличивается и этим уменьшает коэффициентослабления аттенюатора 7 без внесения фазовых сдвигов в цепь прохожде 30 ния сигнала "смеситель-управляемьйаттенюатор - усилитель-выходной зажим" В связи с уменьшением коэффициента ослабления аттенюатора 7,напряжение на входе усилителя 17 уве 35 личивается и на выходе одо достигаетноминального значения на входе модулятора 11 сигналы от делителя 16 игенератора 9 выравниваются. Сигналпостоянного тока на входе аттенюа 40 торауменьшается до установившегося значения, Также происходит и вслучае увеличения напряжения на выходе 1 П, при этом процессы происходят в обратном направлении.45 Установка позволяет повысить точоность аттестации нулевых и 180 -ныхфазоиндикаторов в 5 раз и расши"рить диапазон напряжений до 100-120 Вэа счет введения в каждый усилитель 50 ный канал системы автоматической подстройки уровня выходного сигнала суправляемьм аттеюоатором в качестверегулирующего элемента без фазовыхпогрешностей,55 Ф о рмула изобретения 5 15 где п - число декадных делителейв блоке синтезации частотыИ - число манипуляций частоты;- время образования миниМИНмального дискрета фазовогосдвига.С выхода смесителя 6 сигнал поступает через аттенюатор 7 на усилитель 17 и на выходную клемму 8,Часть канала, состоящая из блоков 9.-18, представляет собой схему управления аттенюатором 7, с помощью которой автоматически устанавливается и поддерживается выходное напряжение каналов установки. Напряжение с/ выходной клеммы 8 через делитель 16поступает на один из входов модулятора 11, к другому входу которого пос тупает сигнал от генератора 9 через делитель 10. С выхода модулятора 11 на преобразователь 12 попеременно счастотой генератора 18 подаются то калиброванные сигналы от генератора 9 через делитель 10, то выходные сигналы с выходной клеммы 8 через делитель 1 6. В лампе преобразователя 12 реализован эффект Штарка от проходящей по нити электрической энергии так, что выходное напряжение с фотосопротивления зависит от стабильности освещения его светом лампы входящей в преобразователь 12, Элементы обслуживания выбраны так, чтобы рабочая точка лампы накаливания практически не изменялась при подаче калиброванных сигналов от генератора 9 и выходного сигнала с выходной . клеммы 8. В этом случае будет макси. мальная точность сравнения синусоидального напряжения обратной связии опорного прямоугольного напряжения, которое может регулироваться делителем 1 О. Фотосопротивление попеременно регулирует постоянное напряжение от силы света, производимойразньм уровнем сигналов, подводимых к нити лампы - в течение 1 с от высокостабильного напряжения прямоугольной формы от генератора 9 и втечение 1 с от синусоидального напряжения усилителя 17 каналов 3 .установки. Поэтому на выходе демодулятора 14 формируется сигнал постоянноготока с модуляцией частотой 1:2 == О, 5 Гц, Интегратор 1 5 подавляетпульсацию с частотой 0,5 Гц, и далее сигнал постоянного тока поступает на аттенюатор 7, который обеспеУстановка для воспроизведения фазового сдвига между двумя гармо1552120 Составитель А.ОрловТехред А. Кравчук Корректор В.Кабаций Редактор В.Бугренкова Заказ 328 Тираж 546 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб;, д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 ническими сигналами, содержащая генератор опорной частоты умножительчастоты и два идентичных канала, каждый из которых включает в себя блокзадания.фазового сдвига, синтезаторчастоты, смеситель, управляемый аттенюатор и выходную клемму, причемвыход генератора опорной частотыподключен к первому входу синтезатора частоты каждого канала и через,умножитель частоты - к первому входу смесителя каждого канала, первыйвыход синтезатора частоты подключенк второму входу смесителя, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповьппения стабильности амплитуд вы,ходных сигналов устройства при изменении их частоты в широком диапазоне,в каждый канал введены генератор опор ного напряжения, делитель опорногонапряжения, модулятор, дэоторезистивный преобразователь, усилитель разостного сигнала, демоцулятор, интегратор, компенсационный делитель напряжения, усилитель и тактовый генератор, выход смесителя через последовательно подключенные управляемый- аттенюатор и усилитель подключен к выходной клемме и к входу компенсационного делителя напряжения, выход генератора опорного напряжения через последовательно подключенные делитель опорного напряжения, модулятор, фото резистивный преобразователь, усилитель разностного сигнала, демодулятор и интегратор подключен к управляющему входу управляемого аттенюатора, выход компенсационного делителя напряжения подключен к второму входу модулятора, третий вход которого подключен к первому выходу тактового генератора, второй выход которого подключен к второму входу демодулятора, второй и третий выходы синтезатора частоты подключены соответственно к первому и второму входам блока задания фазового сдвига, выход которого подключен к. второму входу синтезатора частоты.