Широкодиапазонный калибратор фазовых сдвигов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик.(22 Заявлено 300376(21) 2376021/18-21с присоединением заявки Нов Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ИИРОКОДИАПАЗОННЬ 1 Й КАЛИБРАТОР ФАЗОВИХСДВИГОВ Изобретение относится к области Фазоизмерительной техники, предназначено для формирования двух синусоидальных напряжений с регулируемым фазовым сдвигом, устанавливаемым с высокой точностью в широком диапазоне частот, и может быть использовано при разработке широкодиапазонных калибраторов фазовых сдвигов, для создания многофазовых систем с высокой точностью задания Фазового сдвига между отдельными Фазами, а также может найти применение в качестве калиброванного фазовращателя электронных фазометров и в различных Фазовых системах 5 радиотехники, автоматики, связи, измерительной техники и тд Известен калибратор Фазовых сдвигов, содержащий триггерные делители частоты, имеющие М стационарных значений начальных фаз выходных сигналов, каждое иэ которых отличается от соседнего на дискретный угол Мд, равный:э н9= Й 25 где Н - коэффициент деления триггерных делителей частоты.Фазовый сдвиг между выходными напряжениями делителей устанавливают путем изменения стационарного значе- ЗО ния начальной Фазы выходного сигнала одного нэ делителей, Максимальная частота выходных сигналов Е , калибратора равна: где Г - максимальная частота вХодвьного сигнала делителей,определяемая их быстродействием 1,Недостатком известного устройстваявляется то, что при малой ступенидискретности существенно ограничивается сверху рабочий диапазон частотсигналов калибратора, это видно извыражения (2.С целью устранения этого недостатка в известном устройстве применяютизбирательные фильтры или фильтрынижних частот, что позволяет строитькалибраторы только . фиксированнойчастоты или с весьма узким рабочимдиапазоном частот,Из известных устройств наиболееблизким по технической сущности кпредлагаемому является фаэовий калибратор, содержащий генератор, пересчетные схемы (делители частоты), устрой702506 ЮЛггвгйййЮВВВВЬгеи й: . "(ывины ., игм .ство управления задаваемой разностьюфаз, масштабные сумматоры, к входам . которых подключены выходы пересчетных схем и триггеры, входы раздельных запусков которых соединены с выходами разрядов пересчетных схем. Фазовый сдвиг между выходными сигнала 5ми этого калибратора устанавливается"йзменением кода, записываемого водин из делителей частоты, по отношению к другому. Выходнце кваэисинусои- одальные напряжения калибратора формируются методом суммирговаййя" с"соответСтвующими весами выходных напряженийтриггеров с раздельными запусками 2)йНедостатком данного калибратораявляется возможность изменения Фазового сдвига только дискретными ступенями, при этом максимальная частотавыходных сигналов определяется выражением 2Целью изобретения является расширение частотного диапазона при одновременном уменьшении дискретности установки Фазового сдвига и расширениефункциональных возможностей.Поставленная цель достигается тем, 25что в калибратор фазовых сдвигов, содержащий широкодиапазонный генератор,выход котсрого подключен ко входампервого и второго делителей частоты,выходы которых поразрядно подключены 30ко входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей выход первого иэ которых является первым выходом устройства, блок установки иконтроля фазового сдвига, вход синхронизации которого соединен с выходом первого делителя частоты, управляющие входы блока установки и контроляфазового сдвига подключены к установочным входам второго делителя частоты, введены блок синхронизации, сум-.40матором, дополнительные делитель частоты, цифро-аналоговый преобразователь и блок установки фазового сдвига,причем промежуточный выход второгоделителя частоты через последовательно соединенные блок синхронизации,дополнительные делитель частоты и цифро-аналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом 50второго цифро-аналогового преобразователя, выходы дополнительного блокаустановки фазового сдвига подключенык управляющим входам сумматора, выходкоторого является вторым выходом устройства, кодовые выходы второго де-лителя частоты поразрядно подключенык соответствующим входам блока установки и контроля фазового сдвига.На чертеже представлена структур- Оная схема устройства, Широкодиапаэонный калибратор фазовых сдвигов содер;.жит широкодиапазонный генератор 1,делители 2, 3, частоты, дополнительный делитель 4 частоты, блок 5 установ к и и контроля фа зов ого сдв ига, состоящий иэ блока б установки фазового сдвига, регистра памяти 7 и блока8 сравнения кодов, дополнительныйблок 9 установки фазового сдвига,блок 10 синхронизации, цифро-аналоговые преобразователи 11, 12, дополнительный цифро-аналоговый преобразователь 13, сумматор 14.Устройство работает следующим образом.Сигнал частотой Г- с выхода генератора 1 поступает на входы делителей 2, 3 частоты, имеющих коэффициентделения Зб 10", где и = О, 1, 2 Навыходах делителей 2 частоты формируются, например, с помощью волнового делителя, последовательности прямоугольныи импульсов чистоты сдвиги тггб гонутые между собой во времени нв деловчисло периодов сигнала генератора 1Эти последовательности импульсов по-.ступают на входы цифро-аналоговогопреобразователя 11, последовательноизменяя уровень его выходного напряжения. В результате этого на выходецифро-аналогового преобразователя 11формируется синусоидальное напряжецгние О = П, з 1 п, поступающеена первый выход калибратора. Фазаэтого напряжения соответствует кодуделителя частоты 2,Аналогично формируется синусои 1дальное напряжение 0 и = Пр, з 1 пу2 И"уды т- + Чщ) на выходе цифро-аналогового преобра зов ателя 12. ( 9 щ - фазовый сдвиг напряжения 0 по отношению к напряжению 0), В момент переполнения делителя 2, что соответствует нулевому значению фазы синусоидального напряжения О на первомвыходе калибратора, код делителя частоты 3, равный фазе выходного сигнала П цифро-аналогового преобразователя 12, записывается в регистр памяти 7 и с помощью блока 8 сравнениякодов, сравнивается с кодом, задаваемым блоком установки фазовых сдвиговб. Если коды не совпадают, то в момент переполнения делителя частоты 2производится установка кода, требуемого значения Фазового сдвига в делителе 3.Фазовый сдвиг Ч, между напряжения 1ми 0, 0 цифро-аналоговых преобразователей 11 и 12 равен . где К, - код фазового сдвига, задаваемый блоком б установки фазового сдвига и изменяющийся в пределах от0 до Зб 10"Чз=Я-ъ- ступень регулирования фазового сдвига.70250 б Фазовый сдвиг 9 может регулироваться в пределах от 0 до 21 с дискретностью Ч. Установка и контроль фазового сдвига производится автоматически, что расширяет функциональные воэможности калибратора. 5Блоком синхронизации 10 с промежуточного выхода делителя 3 частоты выбирается сигнал, поступающий на дополнительный делитель частоты 4( на выходе которого формируются после довательности прямоугольных импульсов частоты, смещенные по отношеф гЪЬ 1 о"нию к аналогичным последовательностям импульсов делителя 3 на один период сигнала генератора 1. Эти после - довательности импульсов поступают на входы дополнительного цифро-аналогово го преобразователя 13, на выходе котс- рого формируется синусоидальное напряжение П , фазовый сдвиг которого по отношению к напряжению О равен 9ННапряжение П имеет. видц:." ,(",.+ч,) М25 Напряжения У, П поступают на сумматоры 14, масштабные коэффициенты суммирования которого К, К д по каждому иэ входов управляются в пределах от 0 до 1 дополнительным блоком 9 усТановки фазового сдвига.ИПри П,= У,= 0 выходное напряжение сумматора равно формула изобретения соединенные блок синхронизации, дополнительные делитель частоты и цифроаналоговый преобразователь соединен с первым входом сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго цифро-аналогового преобразователя, выходы дополнительного блока установ-, ки фазового сдвига подключены к управляющим входам сумматора, выход которого является вторым выходом уст 1 ройства, кодовве выходы второго делителя частоты поразрядно подключены к 55.1 о;срп ( 1) то, учитимеет ви 1;ии отношения ировать фаэочто также рас1 40Из выражения 5) видно, что изме;нение отношения -от 0 до со позволя"Кет дополнительно регулировать фазовый сдвиг в пределах от 0 до ЧЭ.При М дополнительных, равномерных 45 ступенях регулирования фазового сдвига, задаваемых дополнительным блоком 9 установки фазового сдвига, минимальная ступень регулирования фазового сдвига калибратора М равна50е,= ф- (6)Если на выходе сумматора обеспечивается постоянство уровня выходного сигнала, т. е. а я (3, б, 7), выраже ние27где й = О, 1 М -При плавном измене-ц можно плавно регувый сдвиг калибратора ширяет его функциональные воэможности.Максимальная частота, выходных сигналов с учетом выражения (2), равнау 1 у%вГа"ввца 3 оследовательно, при 9 равном ступени дискретности; "получаемой в известном устройстве 2), максимальная частота выходных сигналов предлагаемого устройства увеличивается в М раэ.Настоящий калибратор не имеет методических погрешностей как при установке фазового сдвига большими ступенями, так и малыми, что позволяет получить высокую точность установки требуемого значения фазового сдвига.Таким образом, введение дополнительного делителя частоты, цифро-аналогового преобразователя и управляемого сумматора позволяет расширить рабочий диапазон частоты, обеспечить плавное изменение фазового сдвига и уменьшить дискретность его установки в рабочем диапазоне частот,Широкодиапаэонный калибратор фазовых сдвигов, содержащий широкодиапазонный генератор, выход которого подключен ко входам первого и второго делителей частоты, выходы которых поразрядно подключены ко входам соответствующих цифро-аналоговых преобразователей, выход первого из которых является первым выходом устройства, блок установки и контроля фазового сдвига, вход, синхронизации которого соединен с выходом первого делителячастоты, управляющие входы блока установки и контроля фазового сдвига подключены к установочным входам второго делителя частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона при .одновременном уменьшении дискретности установки фазового сдвига и расширения функциональных возможностей, в него введены блок синхронизации, сумматор, дополнительные делитель частоты, цифро-аналоговый преобразователь и блок установки фазового сдвига, причем промежуточный выход второго дели" теля частоты через последовательно702506 Составитель Л. Плетневаедактор Н. Веселкина Техред О.Андрейко Корректор Е. Лукач краж 1060 исное каз 7608 53 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 оектная, 4 Ужгор илиал ППП Пате соответствующим входам блока установки и контроля фазового сдвига.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское Р 371527, кл. С2. Авторское М 434332, кл. С свидетельство СССР01 В 25/00, 1971,свидетельство СССР01 й 25/04, 1972,