Фазосдвигающее устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфвз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 998973(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 03. 01. 80 (21) 2861044/18-21с присоединением заявки Ио(23) ПриоритетОпубликовано 230283, бюллетень йо 7 Щ М. Кп. 0 01 К 25/04 Н 03 Н 7/18 Государстзеинцй комитет ССС Р по деяам изобретений и отнрмтий.773(О 88.8) Дата опубликования описания 23.02.83(71) Заявите 54 ) ФАЗО АЮЩЕЕ УСТРОЙСТВ 10 Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано визмерительной и вычислительной технике5Известны фазосдвиганщие устройст.ва, используете в радиотехническихустановках и приборах для формирования нормированных сдвигов фазы илизадержек входных импульсов. К нимносится устройство, обеспечивающее. задержку входных сигналов, котороесодержит, элементы совпадения, реверсивный счетчик, дешифратор нуля,управляеьый триггер, вход которогосоединен через элемент задержки свыходом дифференцирукщей цепочки,источники прецизионных временных .сдвигов, выходной триггер, синхронизирукщий СВЧ-генератор 1 .20Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство,содержащее генератор, делитель частоты, пряные входы которого подключенык одним иэ входов двух блоков сравнения, другие входы которых соедине.ны с выходами задатчика кода управления, выходной триггер, Фазовый детектор и Фильтр нижних частот, подключенный к генератору 1 2 1. Недостатками устройства являются дополнительные погрешности .задания фазового сдвига, снижакщие точность фазосдвигающего устройства, возникающие из-эа временных задержек и нестабильности переключающнх элементов устройства, а также нестабильности аналоговых каскадов устройства (фазовый детектор, Фильтр нижних частот, генератор), вызывакщие медленные изменения во времени формируемого Фазового сдвига (дрейфы)..Цель изобретения - повышение точности формирования фазового сдвига.Поставленная цель достигается тем, что в фазосдвигакщее устройст" во, содержащее генератор, подключенный к делителю частоты, первый блок сравнения, первые входы которого поразрядно подключены к пряным выходам делителя частоты, второй блок сравнения, первые входы которого эа исключением входа старшего разряда, поразрядно подключены к пряьюм выходам делителя частоты, инверсный выход старшего разряда которого подклю чен к прямому входу старшего разряда второго блока сравнения, триггер, подключенный к выходам блоков сравнения, и задатчик кода управлейия, введен цифровой фаэометр, один из входов которого соединен с входной клеммой устройства, а выходы поразрядно подключены к первым входам сумматора, вторые входы которогоподсоединены к задатчику кода управления, а выходы - к преобразователю код - числа импульсов, подключенному к сигнальному входу реверсивного начетчика, знаковый вход которого подсоединен к знаковому выходу суммато О ра, старшие разряды реверсивного счетчика подключены к вторым входам обоих блоков сравнения, а младшие разряды - поразрядно к управлякщим входам линии задержки, вход которой соединен с выходом триггера, а выход - с выходной клеммой устройства и с вторым входом Фаэометра,На чертеже представлена структурная схема фазосдвигакщего устройст О ва.Фаэосдвигающее устройство содержит генератор 1, вырабатывающий опорную частоту, делитейь 2 частоты, прямые входы которого подключены к одним 25 из входов блоков 3 и 4 сравнения, эадатчик 5 кода управления, триггер б, соединенный своими входами с выходами блоков 3 и 4 сравнения, управляемую линию 7 задержки, вход которой подключен к выходу триггера б, цифровой фазометр 8, один иэ входов которого соединен с выходом управляемой линии 7 задержки, а другой - с входом Фаэосдвигающего устройства, сумматор 9,. З 5 входы которого подключены к выходу цифрового Фаэометра 8 и эадатчику 5 кода управления, преобразователь 10 код - число импульсон, входы которого соединены с выходами сумматора 9, реверсивный счетчик 11, вход которого подключен к выходу преобразователя 10, а унравлякщий вход реверсивного счетчика соединен со знаковым выходом суьеатора 9..Фаэосдвигакщее устройство работает "5 следукщим образом.Цифровая часть устройства, включакщая делитель 2 частоты, .блоки 3 и 4 сравнения и триггер б, Формирует Фазовый сдвиг с дискретом изменения, 50 пропорциональным периоду частоты опорного генератора 1, следукщим образом. Частота опорного генератора 1 подается на вход делителя 2, коэффициент деления которого выбирается иэ 55 условия равенстваи Угде и - число разрядов делителя 2частоты 60й "- частота опорного генератора 1;Р - частота входного сигнала уст 0ройства.Блок 3 сравнения Формирует импульсы, устанавливающие триггер 6 в еди ничное состояние н момент равенстватекущего значения кода делителя 2 икода старших разрядов реверсивногосчетчика 11, Блок 4 сравнения Формирует импульсы, переключакщие триггер6 в нулевое состояние, задержанные наполовину периода относительно импульса, Формируемого блоком 3 сРавнения.Это достигается тем, что на входблока 4 сравнения импульс старшегоразряда делителя 2 частоты поступаетс инверсного выхода. На выходе триг;гера 6 Формируется симметричный меандр с фазовым сдвигом, который управляется значениями кода старшихраэрядон счетчика 11. формированиедискрета изменения Фазового сдвига,равного долям периода опорной частоты генератора 1, производится на управляемой линии 7 задержки, котораяможет быть выполнена на линиях задержки либо на отрезках кабеля. Выходной меандр, сформированный триггером б, поступает на вход управляемой линии 7 задержки, управлениекоторой производится состояниямимладших разрядов реверсивного счетчика 11.Число разрядон реверсивного счетчика 11 выбирается иэ условия21 п2",где в - число разрядов реверсивного счетчика 11п - число разрядов делителя 2частоты.Таким образом, на выходе управляемой линии 7 задержки формируется выходной сигнал с заданным значением фазового сдвига и дискретом,.составлякщим доли периода опорнойчастоты генератора 1.Цифровое кольцо автоподстройки включает в циФровой фазометр 8, сумматор 9, преобразователь 10 код - число импульсов и реверсивный счетчик 11. Работа этого кольца осуществляется следующим образом.На входы цифрового Фаэометра 8 подаются входной сигнал устройства и сформированный сигнал с выхода управляемой линии 7 задержки, который может иметь начальную Фазовую расстройку, зависящую от начального состояния ренерсивного счетчика 11. Цифровой фазометр 8 производит измере- . ние фазы между входным сигналом устройства и выходным сигналом управляемой линии 7 задержки.Результат измерения н виде двоичного кода поступает на входы сумматора 9. На другие входы сумматора 9 подается упранлякщий код с эадатчика 5 кода управления, который несет информацию о заданном значении Фазового сдвига. Сумматор 9 вырабатывает разность между измеренным и заданным эначениями кодов с соответствуяцим знаком рассогласования, выходной сигнал которого поступает на управление реверсивного счетчика 11. Сигналы разности кода с выходов сумматора 9 подаются на преобразователь 10 код число импульсов, где значение кода разности преобразуется в пропорциональное число импульсов, которые поступают на вход реверсивного счетчика 11 и с учетом знака рассогласования изменяют состояние реверсивного счетчика так, цтобы разность кодов измеренного и установленного значений фазовых сдвигов на выходе сумматора 9 была равна нулю. Следовательно, фаза выходного сигнала будет сформирована а заданным значением фазы с дискретом, определяемям следунюим выражением1 20(Я.,)где 6. - дискрет изменения фазовогосдвигаЙ - частота опорного генератора 1;ю - число разрядов реверсивного счетчика 11;и - число разрядов делителя 2частоты. 30Данное устройство позволяет, используя элементную базу среднего быстродействия ( единицы мГц), реали. зовать дискрет изменения Фазового сдвига, эквивалентный единицам нс (1-5 нс), что соответствует частоте генератора сотням мГц 200-1000 мГц) .Кроме того, кольцо цифровой автоподстройки исключает как.начальное рассогласование значения фазы выходного сигнала относительно за- . 40 данного значения, так и любые отклонения фазы, вызванные дестабилизирующими факторами, те. дрейфы.Следовательно, предлагаемое Фазосдвигакщее устройство, благодаря цифровой автоподстройке, не требует регулировок и подстроек в процессе эксплуатации, что позволяет увеличить точность и стабильность работы устройства, а использование элементной 50 базы среднего быстродействия упрощает и удешевляет процесс конструирования и эксплуатации данного устройства, не снижая его точностных характеристик.формула изобретенияФазосдвигаюцее устройство, содержашее генератор, подключенный к делителю частоты, первый блок сравнения,первые входы которого поразрядноподключены к преем выходам делителя частоты, второй блок сравнения,первые входы которого за исключениемвхода старшего разряда, поразрядноподключены к прямым выходам делителячастоты, инверсный выход старшегоразряда которого подключен .к прямому входу старшего разряда второго :.блока сравнения, триггер, подключенный к выходам блоков сравнения, изадатчик кода управления, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с цельюповышения точности Формирования Фазового сдвига, в устройство введенцифровой фазометр, один из входовкоторого соединен с входной клеммой устройства, а выходы поразрядно подключены к первым входам сумматора, вторые входы которого подсоединены к задатчику кода управления, а выходы - к преобразователю,код - число импульсов, подключенному к сигнальному входу реверсивногосчетчика, знаковый вход которогоподсоединен к знаковому выходу сумматора, старшие разряды реверсивного счетчика подключены к вторым входам обоих блоков сравнения, а млад:шие разряды - поразрядно к управляюцим входам линии задержки, вход кото,рой соединен с выходом триггера, авыход -с выходной клеммой устройстваи с вторым входом фазометра,источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 518863, кл . Н 03 К 5/13, 1974,2. Авторское свидетельство СССРУ 526068, кл. Н 03 К 5/13, 1974.,Мыцьо Корректор М. Демчик остав ехред Редак атрушев 1149 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 8 тираж 708ВНИИПИ Государственнпо делам изобрете 3035, Москва, Ж, Рау Подписноео комитета СССРй и открытийкая наб., д. 4/