Фазосдвигающее устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социапистииеских Республик(22) Заявлено 14.06,79 (21) 2780742/18-21с присоединением заявки Мо(51)М. Кл.з С 01 В 25/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий1) Заявите 4) ФАЗОСДВИГАОЩЕЕ УСТРОЙСТВ ой, частотой ия упра удой, изобр ышение точвто ходя стот Изобретение относится к фаэоизмерительной технике и может найти применение при создании точных мер фазосдвигающих устройств сдвига фазы между двумя напряжениями инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых частот, а также компараторов фазы для передачи фазы от эталона к мерам высших. разрядов. оИзвестно фазосдвигающее устройство, которое содержит опорный генератор, два канала задания фазы и фазовращатель,включенный между ними 1.Недостатком этого устройства является значительная погрешность задания фазы во всем частотном диапазоне, обусловленная отсутствием калибровки фазовращателя при смене частоты сдвигаемого сигнала.Известно также Фазосдвигающее устройство, которое содержит опорный генератор, два канала задания фазы, каждый иэ которых состоит из двух регенеративных делителей частоты и смесителя, подключенного своими входами к выходам последних 2).Недостатком данного устройства является большая погрешность задания фазовых сдвигов, неудобный дискрет Фазы (12 о ) и отсутствие программного вле фаэи амплитЦель етения - повности,Поставленная цель достигается темчто фазосдвигающее устройство,содержащее опорный генератор, первыйи второй каналы задания Фазы, регенеративный делитель частоты, выполненный из последовательно соединенных фильтра и умножителя частоты напять, выход которого соединен с одним из выходов вычитателя частоты,снабжено вспомогательным умножите 5 лем частоты на пять, умножителем.частоты на шесть, блоком кодовогоуправления, грубым и точным синтезаторами астоты, первым, вторым,третЪим и четвертым раэвязывающимикаскадами, сумматором фазы, триггерным делителем частоты и блоком пропуска периода, причем генератор соединен с одним из входов грубого иточного синтезаторов и второго канала задания Фазы, с вспомогательнымумножителем частоты на пять и черезумножитель частоты на шесть - с входом блока пропуска периода и рымвходом вычитателя частоты, в щегов регенеративный делитель ча ы,выход избирательного фильтра которогосоединен с одним иэ входов сумматора фазы, второй вход которого черезтриггераый делитель подсоединен квыходу блока пропуска периода, авыход - к входу умножителя частотына пять, входящему в регенеративный5елитель частоты, и одним иэ входовпервого канала задания Фазы, вторыевходы первого и второго каналов задания фазы присоединены через первыйи второй раэвязывающий каскады соответственно к первому и второму выходам точного синтезатора, а третьиих входы подсоединены соответственно через третий и четвертый раэвязывающие каскады к выходу точного 15синтезатора, управляющие входы точного и грубого синтезаторов соединенысоответственно с первым и вторым выходами блока кодового управления,третий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены соответственнок управляющему входу блока пропускапериода и четвертым входам первогои второго каналов задания фазы.Каждый из каналов задания фазы содержит последовательно соединенные смеситель, фильтр верхней частоты,вспомогательный смеситель, фильтрнижних частот, усилитель и аттенюатор,причем первым, вторым, третьим ичетвертым входами каждого иэ каналовзадания фазы являются соответственно первые и вторые входы смесителя,второй вход вспомогательного смесителя и управляющий вход аттенюатора.На чертеже показана блок-схемапредлагаемого устройства. Устройство содержит опорный генератор 1, первый и второй каналы2 и 3 задания фазы, в каждл: иэ которых входит смеситель 4, фильтр 5верхних частот, вспомогательныйсмеситель 6, фильтр 7 нижних частот,усили .ель 8 и аттенюатор 9, регенеративный делитель 10 частоты, вычитатель 11 частоты, избирательныйфильтр 12, пятикратный умножитель 13частоты, сумматор 14 фазы, триггерныйделитель 15, устройство 16 пропускапериода, вспомогательный пятикратныйумножитель 17 частоты, шестикратный умножитель 18 частоты, первый, второй, третий и четвертый развяэываю- .щие каскады 19-22, точный 23 и трубый 24 синтезаторы частоты и блок 25кодового управления.Устройство работает следующимобразом,Опорный генератор 1 частотой10 МГц ведет синтезаторы 23 и 24частоты и связан с шестикратным 60умножителем 18 частоты. С выходаумножителя 18 сигнал частотой 60 МГцпоступает на вход регенеративногоделителя 10 и на устройство 16 пропуска периода. 65 Рассмотрим в общем виде работу регенеративного делителя 10 с сумматором 14 фазы, охваченных цепью из последовательно соединенных блока 16 пропуска периода и триггерного делителя 15.Допустим,что коэффициент деления делителя 10 составляет 19 п, а коэффициент умножения 13 равен (п). Тогда уравнение фазы выражается следующим выражением: Ф(ср.=фЬы где 9 - входной фазовый сдвиг, Р - фазовый сдвиг умножителя частоты, Р - фазовый сдвиг сумматора фазы. Учйтывая, что Ф = Рь ,и) и Фс Чр Р 6 /и получим фцх: - я ( где Ч 8 - Фазовый сдвиг блока пропуска перйода.Таким образом; Фаза сигнала на выходе регенеративного делителя 10 частоты делится в и раз независимо от того, где ее вводят (на входе или внутри кольца делителя 10),Регенеративный делитель 10 частоты имеет коэффициент деления6. Триггерный делитель 15 60 МГц10 МГцчастоты имеет тоже коэффициент деления= 6. Поэтому при подаче60 МГц10 МГцимпульса от блока 25 кодового управления блок 16 пропуска периода пропускает один период частотой 60 МГц (т.е. угол сдвига в .380 о ) и на выходе триггерного делителя 19 получается приращение фазы в 6 = 60 с360 оо 0погрешностью 0,05-0,07. Этот сдвиг поступает в сумматор 14, на второй вход которого поступает сигнал с регенеративного делителя 10. Вследствие этого на выходе сумматора 14, а также на входе смесителя 4 канала 2 получается сига.; частотой 10 МГц60 о О с Фаэовым приращением в = 10 с60,05 - 0 07 о погрешностью= 0,00850,011 " 0,01 . Таким образом, на сигнальном выходе 10 МГц тоже будет сигнал с базовым приращением в 10 и погрешностью не более 0,01 . На выходе умножителей 13 и 17 частоты, т.е. на сигнальном и опорном выходах "50 МГц" при этом получаются сигналы 1Фсоответственно с частотой - (и)60 МГЦ6.(6-1) = 50 МГц и с фазовым сдвигом в 10 и сигнал с частотой 10 МГц 5=50 МГц, но с нулевым фазовым сдвигом. Сигналы частотой 10 МГц, поступающие на вход смесителей 4 каналов 2 и 3 с делителя 10 и опорного генератора 1 смешиваются с сигналом, поступающим от синтезатора 23 частоты, имеющим перестройку в пределах 3,00000001-3,99999999,Чтобы не было связи между каналами 2 и 3822078 60 сигнал от синтезатора 23 поступает(т.е. в 10000 раз), что обеспечиваетснижение погрешности от взаимовлияния канзчсв до .0,005 . Фильтры 5ыделяю- : гналы с частотой от бдо 7 М 1 ь .=.е, частотами (6,999999996.0000000". МГц). В смесителях б этисигналы с"ешиваются с частотой грубого синтезатора 24 частоты, имеющимперестройоу в пределах 7,0-8,0 МГцс дискретом в 0,1 МГц, т.е. 7,0;7,1; 7,28,0 МГц. Тогда на выходефильтров 7 нижних частот получаютсячастоты от 7,0 МГц - 6,99999999 МГц==0,00000001 МГц=0,01 Гц до 8,06,00000001=1,99999999 МГц = 2 МГц.После усиления в усилителе 8 иослаблениях в аттенюаторах 9 на выходах каналов задания Фазы получач сигнал с частотами от 0,01 ГцдоМГц,с дискретом 0,01 Гц.Причемна выходе каналов 2 будет сигнал сфазовым сдвигом от ОО до 360 О черездискрет в 10 О, а на выходе канала 3с нулевым фазовым сдвигом. Развязы-вающие каскады 21 и 22, как и каскады 19 и 20, обеспечивают развязкуканалов, снижая погрешность от ихвзаимовлияния до 0,00 бо, что в сумме не превышает 0,021 О,Программирование требуемой частотыосуществляется от блока 25 кодовогоуправления двоично-десятичным кодомна все восемь декад синтезатора 23и на две декады синтезатора 24. Программирование коэффициентов ослабления осуществляется аттенюаторами покоманде от блока 25 также двоичнодесятичным кодом и может изменятьсяв пределах от 0 до 80 дБ в каждомканале. Программирование угла сдвигаФаэ осуществляется тем же блоком 25и изменяется в диапазоне 0- 360 сдискретом в 10 регенеративным делителем 10 с сумматором 14 при подачена блок 16 пропуска Периода фазоимпульсного кода от 0 до 36 (для одного периода),Погрешность задания фазы в диапазоне Фазовых сдвигов ООс дискретом в 10 не превышает0,021 О . Фаза, частота и амплитуданадежно программируются блоком кодового управления или от линии кол-,лективного пользования. Формула изобретения 1, Фаэосдвигающее устройство,содержащее опорный генератор, первый и второй каналы задания фазы, регенеративный делитель частоты, выполненный из последовательно соединенных Фильтра и умножителя частоты на пять, выход которого соединен содним из выходов вычитателя частоты,о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности,оно снабжено вспомогательным умножителем частоты на пять, умножи"телем частоты на шесть,.блоком кодового управления, грубым и точнымсинтезаторами частоты, первым вторым,третьим и четвертым развязыва 1 ощимикаскадами, сумматором фазы, триггерным делителем частоты и блокомпропуска периода, причем генераторсоединен с одним из входов грубогои точного синтезаторов и второго ка"нала задания фазы, с вспомогательнымумножителем частоты на пять и нерезумножитель частоты на шесть - свходом блока пропуска периода и вторым входом вычитателя частоты, входящего в регенеративный делитель часто 20 ты, выход избирательного фильтра которого соединен с одним из входовсумматора фазы, второй вход которогочерез триггерный делитель подсоединенк выходу блока пропуска периода, ар 5 выход - к входу умножителя частотына пять, входящему в регенеративныйделитель частоты, и одним из входовпервого канала задания фазы, вторыевходы первого и второго каналов задания фазы присоединены через первыйи второй развязывающий каскады соответственно к первому и второму выходам точного синтезатора, а третьиих входы подсоединены соответственночерез третий и четвертый развязывающие каскады к выходу точного синтезатора, управляющие входы точного игрубого синтезаторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока кодового управления, тре 40 тий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены соответственно куправляющему входу блока пропуска периода и четвертым входам первого ивторого каналов задания фазы.2. УстройстВО пО п.1, О т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый иэканалов задания фазы содержит последовательно соединенные смеситель,фильтр верхней частоты, вспомогательный смеситель, фильтр нижнихчастот, усилитель и аттенюатор,причем первым, вторым, третьим ичетвертым входамикаждого из каналовзадания фазы являются соответственно первые и вторые входы смесителя,55 второй вход вспомогательногосмесителя и управляющий вход аттенюатора. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР Р 272429, кл. С 01 В 25/04, 1968. 2. Авторское свидетельство СССР Р 296055, кл. О 01 В 25/04, 1969.822078 Составитель М. Барашков имохина Техред М, Федорнак Корректор Не 5 1130 Филиал ППП фПатент", г. Ужгоро1 ектная,4 актор С. аэ 1841/ Тираж 732 ПодписнИИПИ Государственного комитета СССРпо делам иэобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д, 4