Фазовращатель

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИКАНИЕ 981901ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53)М. Кд, С 01 й 25/04 Гооударствсииый комитет оо делан иэабретеиий и открытийДата опубликования описания 15. 12.82 В,А,Сергеев Б.И.Пискунов П,К,Нелипов и 0,8,Отрадйов(54) ФАЗО ВРАЩАТЕЛ Ь 1Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано вустройствах формирования напряженияпрямоугольной Формы Фаза которогорегулируется относительно источникаопорного напряжения,Известен фазовращатель содержащий генераторы пилообразных напряжений, сравнивающее устройство триггер и дифференцирующие цепи 1 ,Этот фазовращатель характеризуется погрешностью, оЬусловленнойвлиянием нестабильности генераторовпилообразных напряжений,Наиболее близким к предлагаемомуявляется фазовращатель содержащийгенераторы пилообразных напряжений,инвертор, сумматор, компаратор триггер блок установки в исходное состояние и источник напряжения прямоугольной формы 1.2,),Недос 1 атком устройства являетсяпогрешность работы, обусловленная модуляцией длительности импульсоввыходного напряжения прямоугольнойФормы, вызванной нестаЬильностьюкоэффициента передачи инвертора,5 Цель изобретения - повышение точности работы фазовращателя.Цель достигается тем, что фазовращатель содержащий соединенныепоследовательно источник напряжения 1 О прямоугольной Формы, первый генератор пилообразного напряжения, сумматор, компаратор и триггер, приэтом второй вход компаратора является управляющим входом фазовращателя, соединенные последовательноинвертор и второй генератор пилообразного напряжения, выход которогоподключен к второму входу сумматора,блок установки в исходное состояние, 20подключенный между выходом источника напряжения прямоугольной формы ивторым входом триггера, введеныфильтр, ключ и дополнительный сум981 901 45 50 55 3матор, причем вход Фильтра соединен с выходом триггера, выход Фильтра через ключ подключен к второмувходу дополнительного сумматора, выход которого соединен с входом инвертора первый вход дополнительногосумматора и управляющий вход ключаподключены квыходу источника напряжения прямоугольной формы.На фиг, 1 изображена Функциональная схема фазовращателя, на Фиг,2 эпюры напряжений устройства.фазовращатель содержит источник1 напряжения прямоугольной Формы,генераторы 2 и 3 пилообразных напряжений, инвертор ч сумматор 5, дополнительный сумматор 6, компаратор7, триггер 8, ключ 9, Фильтр 10, блок11 установки в исходное состояние иуправляющий вход 12.Выход источника 1 напряжения прямоугольной Формы соединен со входомгенератора 2 пилообразных напряженийс первым входом дополнительного сумматора 6 и с управляющим входом ключа 9, выход генераторов 2 и 3 пилообразных напряжений подключены соответственно к первому и второму вхо.дам сумматора 5, выход сумматора 5соединен с первым входом компаратора 7, второй вход которого подключенк управляющему входу 12 Фазовращателя, выход сумматора 6 соединен совходом инвертора ч выход которогоподключен ко входу генератора 3, вы"ход ключа 9 соединен со вторым входом сумматора 6, выход триггера 8подклюцен ко входу фильтра 10, выходфильтра 10 соединен со входом ключа9, выход компаратора 7 подключен кпервому входу триггера 8, ко второмувходу триггера 8 подключен выходблока 11 установки в исходное состояние выход триггера 8 являетсявыходом Фазовращателя,Фазовращатель работает следующимобразом,Симметричное прямоугольное напряжение типа меандр от источника 1 напряжения (Фиг, 2 а) подается на входы генератора 2 и сумматора 6, Навыходе генератора 2 формируется однополярное пилообразное напряжение,соответствующее положительному импульсу напряжения от источника 1,С выхода сумматора 6 прямоугольноенапряжение через инвертор ч ( фиг,2 б )поступает на вход генератора 3. На 5 1 О 15 20 25 ЭО Э 5 40 его выходе Формируется пилообразноенапряжение, соответствующее положительному импульсу напряжения с выхода инвертора ч, Выходные напряжениягенераторов 2 и 3 суммируются в сумматоре 5, На выходе сумматора 5 формируется последовательность пилообразных импульсов напряжения ( Фиг,2 вследующих с удвоенной частотой посравнению с частотой сигнала источника 1 напряжения. Выходное напряжение сумматора 5 поступает на входкомпаратора 7, где сравнивается снапряжением постоянного тока с управляющего входа 12 (Фиг2 в) . Навыходе компаратора 7 Формируется напряжение прямоугольной Формы, положительные импульсы которого соответствуют превышению импульсов пилообразного напряжения над уровнем напряжения постоянного тока (фиг, 2 г).Длительность импульсов на выходекомпаратора 7 определяется регулируемой величиной напряжения постоянного тока со входа 12, С выхода компаратора 7 импульсное напряжениес модуляцией по длительности поступает на счетный вход триггера 8, запускаемый положительными фронтамиэтого напряжения, На выходе триггера8 формируется периодическое напряжение прямоугольной Формы, частотакоторого равна частоте источника 1напряжения,Поскольку триггер 8 запускаетсяположительными фронтами выходного иимпульсного напряжения компараторато выходное напряжение триггера8 можно двигать по фазе в пределах 0-180 относительно опорногонапряжения источника 1 напряжения(фиг, 2 ц) путем изменения напряжения постоянного тока на входе 12фазовращателя,Для того, чтобы фаза выходного напряжения триггера 8 соответствовала фазе опорного напряжения при включении фаэовращателя сигналом от источника 1 напряжения через блок 11 установки в исходное состояние триггер 8 устанавливается в соответствующее положение,Если на выходе триггера 8 Формируется симметричное прямоугольное напряжение с равными амплитудами и длительностями положительного и отрицательного импульсов, то среднее значение этого напряжения за период981901Ькак при нестабильностях инвертора 4 И(ИЛИ) генераторов 2 и 3 пилообразного напряжения симметрия выходного напряжения триггера 8 не нарушаФормула изобретения 5равно нулю, и следовательно, на выходе фильтра 10 напряжение равнонулю,Возможные нестабильности работыинвертора 4 или генераторов 23 пилообразного напряжения ( например,увеличилось напряжение на выходеинвертора 4 (фиг, 2 е) приводят кизменению скоростей нарастания выходных напряжений генераторов пилооб оразного напряжения, При сравнениипоследовательности пилообразных импульсов с разным наклоном переднегофронта с напряжением постоянноготока со входа 12 (фиг, 2 ж) на выходе компаратора 7 Формируется импульсное напряжение с несимметричноймодуляцией импульсов по длительности(фиг, 2 и). Выходное напряжение триггера 8 при этом также представляет 2 всобой напряжение с модуляцией импульсов по длительности (фиг. 2 к), Среднее значение этого напряжения за период колебаний не равно нулю и .навыходе фильтра 10 при этом выделя Зется напряжение, пропорциональноесреднему значению выходного напряжения триггера 8 (Фиг, 2 л),Выходное напряжение фильтра 10модулируется ключом 9 (Фиг, 2 м) и звподается на вход сумматора 6, где суммируется, с учетом знака, с напряжением источника 1 напряжения, Это напряжение ( в данном случае уменьшенное по амплитуде ) подается на входинвертора 4 в результате выходноенапряжение инвертора 4 регулируетсядо соответствия с выходными напряжением источника 1 напряжения,В результате перечисленных регулировок на выходе триггера 8 Формируется симметричное прямоугольноенапряжение,Оо сравнению с прототипом предлагаемый Фазовращатель обладает.лее высокой точностью работы, так Фазовращательсожержащий соединенные последовательно источник напряжения прямоугольной формы, первый генератор пилообразного напряжения сумматор, компаратор и триггер, при этом второй вход компаратора является управляющим входом фазовращателя, соединенные последовательно инвертор и второй генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к второму входу сумматора блок установки в исходное состояние, подключенный между- выходом источника напряжения пря" моугольной формы и вторым входом триггера, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы, в него введены фильтр, ключ и дополнительный сумматор, причем вход фильтра соединен с выходом триггера, выход Фильтра через ключ подключен к второму входу дополнительного сумматора, выход которого соединен с входом инвертора, первый вход дополнительного сумматора и управляющий вход ключа подключены к выходу источника напряжения прямоугольной Формы. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 354554, кл. Н 03 К 7/04, 1971,2, Брунитейн, Фазовращатель состоящий из удвоителя частоты и триггера. "Электроника", т, 49, У 21,с. 59-60.