Цифровое фазосдвигающее устройство

Союз СоветскикСоцкалксткческнкРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22)Заявлено 30. 07,80 (21) 2967435/24-07с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл, Н 02 М 108 Н 02 Р 13/16,3 ееудэрстюиый комитет СССР пв аелэк изобретений и открытий) ЦИФРОВОЕ ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТ Изобретение отнссится к электротехнике и промышленной электронике и может быть использовано в тиристорных преобразователях,Известны цифровые фазосдвигающиеустройства, фаза которых регулируется путем изменения частоты 111и кода 21,Недостатком этих Фазосдвигающихустройств является зависимость Формируемой фазы от частоты синхронизирующего напряжения.Наиболее близким к предлагаемомуявляется цифровое фазосдвигающееустройство, содержащее генератортактовых импульсов, счетчик импульсов и синхронизатор с двумя выходами, В этом устройстве инвариантностьформируемой Фазы относительно частоты достигается за счет наличиядвойного преобразования - сначалачасти, периода синхронизирующего напряжения в код, а затем полученногокода в инте рвал в ременифазу ) Ь 3 . Недостатками этого устройства яв тся отсутствие воэможности регулирования фазы с помощью цифровогокода от управляющей ЭВМ или управляющего цифрового устройства и сложность устройства, Формируемая уст, ройством Фаза пропорциональная отношению частот генераторов неизменной частоты и управляемого напряжением генератора частоты, из-зачего при простых схемных решенияхгенераторов вследствие их нестабильности точность формируемой фазы низкая, а более сложные схемные решения генераторов, обеспечивающие требуемую точность, усложняет и удорожают фазосдвигающее устройство.Применение для возможности регу"лирования Фазы посредством кода 20 цифро-аналогового преобразователяна входе управляемого напряжениемгенератора приводит к значительному усложнению и удорожанию фазосдвигающего устройства.зомомент Т/2 сигнал на выходе 1хронизатора 7 изменится на логичеса на выод 2 на логицкую "1". При этом поступление импульсов с элемента 4 на вход счетчика 6 25прекращается,а через элемент 5 с делителя 3 на выцитающий вход счетцика 6 начинают поступать импульсы счастотой Г,2 = Го/й, где й- число,соответствующее коду управления,1йй. Бремя 1, за котороечисло в счетчике 6 изменится от знаочения й до нуля, равно М Т йй:О 3 3 9Цель изобретения - упрощение фазосдвигающего устройства и повышение его точности.Указанная цель достигается тем,цто в цифровом Зазосдвигающем устройстве, содержащем генератор тактовых импульсов, сцетчик импульсови синхронизатор с двумя выходами,счетчик импульсов выполнен реверсивным, на выход генератора тактовыхимпульсов подклюцены два введенныхделителя частоты, выход первогоиз которых через введенный двухвходовойлогический элемент И-НЕ подключенк суммирующему входу счетчика, авыход второго через введенный трехвходовой логический элемент И-НЕподключен к выцитающему входу сцетчика, первый и второй выходы синхронизатора подсоединены соответственно на входы двухвходового и трехвходового логических элементов И-НЕ,выход обратного переноса счетчикасоединен с 5-входом введенногоЬй-триггера, второй выход синхронизатора соединен с В-входом БК-триггера, а выход триггера подсоединенна вход трехвходового логическогоэлемента И-НЕ,Коэффициент деления второго делителя частоты регулируется кодйм.На фиг.1 приведена схема цифровогфазосдвигающего устройства, состоящего из генератора такотовых импульсов 1, делителя частоты с постояннымкоэффициентом деления 2, делителячастоты с коэффициентом деления упраляемым кодом 3, двухвходового логического элемента 4, трехвходовогологического элемента 5, реверсивногосчетчик 6, синхронизатора 7 и5 В-триггера 8.На фиг.2 приведены временные диаг.раммы напряженной на элементах схемы фиг.: пО оси а - напряжение синхронизации Ос, по осям б и б - напряжение соответственно на первоми втором выходе синхронизатора 7;по оси- числа в счетчике б; пооси Э - напряжение на выходе обратного переноса сцетцика б; по осямф и т - напряжения соответственно напрямом и инвер ном выходе триггера 8Работает цифровое Зазосдвигающееустройство следующим образом,Поступающее на вход синхронизатора 7 синусоидальное напряжение Ог(Зиг,2 а) пр.:образуется в прямоугольное на выходах 1 и 2 (фиг.2 б,в) 515884и подается на входы элементов И -НЕи 5, Частота тактового генератора1 Г делится делителем 2 на числой 1, имеет на выходе 2 значениеГ = Г /й и подается на вход элемента 4. За время, равное половинепериода напряжения синхронизацииТс3.когда на вход 4 поступает сигнал логической "1" из выхода 1 син-.охронизатора 7, импульсы с выхода 2поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика 6, Число импульсов,которое запишется в счетчике б, равноколичеству импульсов с периодом1/Г, укладывающемся в интервале Т /2 С . 0 "ч-" Ев 1 В момент й достижения числомсчетчика 6 значения нуля на выходеобратного переноса 6 Формируетсяимпульс фиг. 2 д, перекидывающий5 Й-триггер 8. При этом снимаетсясигнал логической "1" со входа 5,поступающий с прямого выхода 5 Р -триггера 8 фиг,2 е и поступление импульсов от 3 на выцитающий вход 6 пре"кращается, препятствуя уменьшениючисла ниже нуля. Это состояние продолжается до момента Т перехода напряжения синхронизации через нулевое значение, после которого триггер 8 перекидывается сигналом с выхода 2 синхронизатора 7, на вход элемента 4 с первого выхода синхрониза тора 7 поступает сигнал логической"1", импульсы с делителя 2 поступают на вход суммирования счетчика 6и описанный процесс повторяется.и, в конечном итоге, числом разрядов счетчика, делителя и кода,формула изобретения 5 951588Передний фронт инверсного выхода триггера 8. ( Фиг,2 ) (или задний фронт неинверсного выхода) является информативным. Формируемая фазаравнаКак следует из (3) формируемая фаза Чне зависит от частотысети и ис имеет линейную зависимость от управляющего кода Й . Частота генератора тактовых импульсов 1 Го также отсутствует в функции преобразования (2), что делает ее инвариантной относительно нестабильности частоты Го, Последнее обстоятельство является дополнительным преимуществом Фазо-. сдвигающего устройства, повышая его точность. гаПредлагаемое частотнонезависимое фазосдвигающее устройство может работать в таком же режиме, как и прототип, при котором сигнал синхронизатора на заполнение счетчика короче г 5 половины периода Тс(90 эл.град.) и имеется пауза 30 эл. град. между режимами заполнения и вычитания. Этот режим полностью определяется сигналами выходов 1 и 2 синхронизатора 7, за ибо счетчик 6 при отсутствии импульсов на одном из его входов сохраняет записанное в нем число.Преимуществом предлагаемого цифрового Фазосдвигающего устройства является инвариантнос гь формируемой фазы относительно частоты напряжения синхронизации, частоты генератора тактовых импульсов, простота его реализации и большая точность, величина которой может быть наперед задана погрешностью дискретности Цифровое фазосдвигающее устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, счетчик импульсов и синхронизатор с двумя выходами, отличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения точности, счетчик импульсов. выполнен реверсивным, на выход генератора тактовых импульсов подключены два введенных делителя частоты,. выход первого из которых через введенный двухвходовой логический элемент И-НЕ подключен к суммирующему входу счетчика, а выход второго через введенный трехвходовой логический элемент И-НЕ подключен к вычитающему входу счетчика, первый и второй выходы синхронизатора подсоединены соответственно на входы двухвходового и трехвходового логических элементов И-НЕ, выход обратного переноса счетчика соединен с Ь-входом введенного 5 В.-триггера, второй выход синхронизатора соединен с К-входом 5 Й- триггера . а выход ЯК-триггера подсоединен на вход трехвходового логического элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент ФРГ Н 1538135,кл. Н 02 М 1/08, 1972 2. Авторское свидетельство СССР й 629621,. кл. Н 02 Р 13/16, 1977 3 "Е 1 еИгоесп 1 зспе 2 е 1 йзсЬг 1 Ю,Вд .9 М, 1973, Н 1, с. 31-3 Й.