Дискретный фазовращатель для генератора инфранизких частот

ОП ИСАНИЕ ИЗОВРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(11) 547 965 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительно свид-в 22) Заявлено 2 3 (21) 1956550/09 51) М. Кл е Н 03 Н 7/1 динениепи заявки М с и осударственный комитеСовета Министров СССРпо делам изооретеннйи открытий(45) Дата опубликования исания 12.,07,77 В. В, Смеляков, Л. Е. Шахновский, В. И. Вгрмин, Н. В, Алипов, А. В. Питиримов и Ю, Г, Галкин(72) Авторы изобретения арьковскии институт радиоэлектроники(54) ДИСКРЕТНЫЙ ФАЗОВРА 1 ЦАТЕЛЬ ДЛЯ ГЕНЕРАТО А ИНфРАНИЗКИХ ЧАСТОТ 2 ом Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться при экспериментальном определении динамических характеристик систем автоматического кэнтроля регулирования и управления, при измерении коэф фициентов нелинейньх искаж.:иий, в каче:тве эталона фазового сдвига и в различных измерительных приборах инфранизких частот, где требуется плавное изменение и точный отсчет фазы генерируемого сигнала. 10Известен дискретный фазовращатель для генератора инфранизких частот, выполненнэго в виде последовательно соединенных кварцевого генератора, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и дели теля частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика и преобразователя код-аналог, содержащий четыре вентиля, один из которых включен между выходом кварцевого генератора и одним из вхо дов делителя частоть 1 с постоянным коэффициентом деления, декадного делителя частоты и реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы, второй - между выходом делителя частоты с переменным коэффициен т деления и ворьм входом делителя частоты с постоянным к;-"Ф гцнентэм деления,третий вентиль включен между выходом делителя с переменным коэффициентом деленияи входом реверсивного счетчика фаз-.враготеля непосредст. енно и третьим входом делителя частоты с постоянным коэффициентомделения через последовательно соединенные;:инию задержки и четвертый вентиль, управляющий вход кэторогэ соединен с управ -ляющим входом второго вентиля и выходомблэка управления, при этом управляющие вхэды первого и третьего вентиля соединены соответственно со вторым и третьим выходамиблока управления, первый и второй входы которого объединены и подключены к одномуиз выходов переключателя, третий вход блэкауправления соединен с одним из управляющихвходов реверсивного счетчика фазовращателяи выходом декадного делителя частоты, а четвертый вход блока управления ссединен с другим управляющим ходом реверсивного счетчика фазовращателя, причем пятый и шестой входы блока управления соединены соответственно с другим выходом переключатсля и выходомвентиля управления, один из входов которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а другойк четвертому выходу блока управления 111,Однако известный фазовращатель обеспечивает высокие надежность работы генерато ра, быстродействие и точность изменения начальной фазы выходного напряжения на полоожительные углы от 0 до 360, но при изменении начальной фазы на отрицательные углы фазовращагель оказывается недостаточно на О дежным и точным.Целью изобретения является повышение точности фазоврашателя при изменении начальпой фазы выходного напряжений генератора инфранизких частот на полсжитель ные и отрицательные углы.Для этого в известный фазоврашатель введены элемент И и триггер знака делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, вход которого соединен с управ ляющим входом реверсивного счетчика генератора инфранизких части и через дополнительный элемент ИЛИ с выходом вентиля управления, при этом нулевой и единичный выходы триггера знака делителя часгогы И с постоянным коэффициентом деления соединены с управляющими входами делителя частоты реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы и другим управляющим входом реверсивного счетчика те кушего значения начальной фазы, дополнительным входом блока управления соответственно, а также два дополнительных элемента И, один из когорых включен между выхо. дом делителя частоты с постоянным коэф фициентом деления и одним из входов дополнительного элемента ИЛИ, второй входкоторого через другой дополнительный элемент И соединен с выходом декадного делителя частоты и выходом делителя часто ты с постоянным коэффициентом деления, при этом второй вход дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходом декадного делителя частоты через дополнительный переключатель.45На чертеже приведена структурная электрическая схема фазовращателя. Дискретный фазоврашатель для генератора инфранизких частот, состоящего из квар О цевого генератора 1, делителя 2 частоты с переменным коэффициентом деления, дели- геля 3 частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика 4 с элементом И 5, преобразователя 6 код-ана 55 лог, содержит четыре вентиля 7-10, реверсивный счетчик 11 текущего значения начальной фазы, декадный делитель 12 частоты, реверсивный счетчик 13 фазовращателя с элементом И 14, линию задержки (ЛЗ)60 15, блск управления 16, включающий всебя триггеры 17,18 и 19, вентиль 20управления, элементы ИЛИ 21 и 22, дополнительный элемент ИЛИ 23, триггер24 знака делителя 3 частоты, триггеры25 и 26 знака, элементы И 27 и 28, пе реключатель 29, дополнительный переключатель 30 оба - с контактами 31,32,33)и кнопку 34,Фазоврашатель работает следующим образом,В исходном состоянии вентили 7,9 и 20закрыты, а вентили 8 и 10 открыты, Триггеры 17,18 и 19 блока управления 16 находятся в нулевом состоянии, триггеры знака 24 и 26 - в единичном состоянии, обеспечивающем работу делителя 3 частоты иреверсивного счетчика 3 3 в режиме суммирования, Состояние триггера знака 25 определяется режимом работы счетчика 4.Состояние элемента И 27 - произвольное,Показания счетчика 1 1 определяют начальнуюфазу выходного напряжения генератора инфранизких частот. Реверсивный счетчик 13и делитель 12 находятся в нулевом состоянии, Переключатели 29 и 30 - в произволь.ном положении. Кнопка 34 разомкнута. Генератор инфранизких частот включен и формирует на выходе поеобоазователя 6 синуссидальный сигнал определенной частоты иначальной фазы.Для изменения начальной фазы на пол -жительные углы в процессе формированиявыходного синусоидального сигнала на величинудекадные переключатели делителя 12устанавливаются в положения, обозначенныецелыми числами 1 шкала установки начальнойфазы), и переключатели 29 и 30 устанавливаются в положения замкнутых контактов31, 32.После нажатия кнопки 34 пусковым импульсом через триггеры 17 и 18 открываются вентили 7 и 9 и закрываются вентили 8и 10. Тем же импульсом вводятся соответствующие дополнения в декады делителя 12,и через триггер знака 26 счетчик 13 устанавливается на суммирование,С этого момента начинается время Сввода дополнительных импульсов в делители3 и 12 и счетчик 11 на частоте Ко через открытый вентиль 7 и подсчет счетчиком 13 задержанных за это время основных импульсов закрытым вентилем 8на частоте , образованной на выходеделителя 2.Следовательно, за время Г, в делитель3 поступают только дополнительные импульсына частоте Го, а задержанные вентилем8 основные импульсы учитываются счетчиком 13, 547965После поступления в делитель 12 числаимпульсов, соответствующего данному изменению начальной фазы, на его выходе появляется импульс, которь.й через триггер 17закрывает вентиль 7, открывает вентили 8 би 10 и устанавливает триггер знака 26 в нулевое состояние, переводя тем самым счетчик 13 на вычитание,В течение времени Т , начинающегосяпо окончаниии на выход делителя 3 через 1 Овентиль 8 поступают основные импульсы, ачерез вентили 9, 10 и ЛЗ 15 - задержанныеимпульсы на частоте 1в результате чего исключается возможность наложения основных и задержанных импульсов. 15Время Т продолжается до полного считы 2вания показаний счетчика 13, при нулевомпоказании которого выходным импульсомэлемента И 14 через триггер 18 закрывается вентиль 9, устанавливается в единичное состояние триггер знака 26, переводятем самым счетчик 13 в режим суммирования. Процесс ввода дополнительных и задержанных импульсов закончен. Начальная фаза изме не на на величину у 125После первого изменения начальной фазы на величину р все триггеры 17,18и 19 блока управления 16 и триггеры (начертеже не показаны) делителей 3 и 12 устанавливаются в исходное нулевое состояние вентили 7, 9 и 10 закрываются, а насчетчике 11 записывается угол сдвига: .кПри последующем изменении начальнойфазы на величину 1, все операции повторяются в той же последовательности, По окончании этого процесса схема приходит в исходное состояние, кроме счетчика 11, которыйфиксирует сдвиг у : (р + уРассмотрим работу фазоврашателя наотрицательные углы. Исходное состояниеэлементов указано выше. Переключатели29 и 30 устанавливаются в положения замкнутых контактов 31 и ЗЗ, При нажатиикнопки 34 импульс пуска устанавливает триггер 19 блока управления 16 в единичноесостояние, подтверждает единичное состояниетриггера знака 26, вводит дополнение в декадный делитель 12. Триггер 19 открывает вентиль 20, а триггер знака 26 устанавливаетреверсивный счетчик 13 в режим суммиро 50вания. После открытия вентиля 20 импульскварцевого генератора 1 через триггер 19закрывает вентиль 20, через дополнительный элемент ИЛИ 23 и триггеры знака 2455и 25 переключает делитель 3 на вычитание,а реверсивный счетчик 4 - на противоположный режим, При переключении триггера знака 24 подается сигнал на переключение триггеров 17 и 18 в единичное состояние, При этом открывал.сс;, =,:;, .:.,. зарываются вентили 8 иО. С этэгэ моментаначинается времяввода дэпэлн геш. -ных импульсов на входы делителей 3, 12 и реверсивного счетчика 11 через вентиль 7 на частоте 1 э кварцевого генератора 1, Одновременно с этим осуществляется ввод импульсов на частотев реверсивный счетчик 13 через вентиль 9 для учета основных импульсов, отключенных вентилем 8. Ввод дополнительных импульсов в делители 3, 12 и счетчик 11 осуществляется до момента появления импульса на выходе делителя 12, который через триггер 17 закрывает вентиль 7 и открывает вентили 8 и 10, через триггер знака 26 переключает реверсивный счетчик 13 на вь.ч."-.- ние, через переключатель 30 элемент.23 и триггеры знака 24 и 25 уетанавл,. ет делитель 3 на суммирование и и меняет режим работы реверсивного счетчик Этим моментом завершается время с ввода дополнительных импульсов на част:теи начинается время 2, в течение кэторого одновременно с основными импульсами, поступающими на вход делителя 3 через вентиль 8 на частоте 1, на другой вход делителя 3 вводятся через вентиль 9, ЛЗ 1 5 и вентиль 10 задержанные импульсы тэй же частоты, Импульсы частоты 11 через вентиль 9 продолжают поступать на вход реверсивного счетчика 13 и в течение времени Т 2 . Этот режим продолжается дэ момента полного считывания показаний реверсивного счетчика 13 и появления импульса на вы. ходе элемента И 14, который через триггер 18 закрывает вентиль 9, а через триггер знака 26 переключает реверсивный счегч;к 13 на суммирование, Таким образом, схема приходит в исходное состояние генератор инфранизких частот продолжает формировать синусоиду с измененной начальной фазой на отрицательный угол.Формула изобоетенияДискретный фазоврашатель для генератора инфранизких частот, выполненнэгэ в виде последовательно соединенных кварцевого генератора, делителя частоты с переменным коэффициентом деления и делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, реверсивного счетчика и преэбразэвателя код-аналог, содержащий четыре вентиля, один иэ кэторых включен между выходэм кварцевого генератора и одним из входэв делителя частоты с постоянным зффициентом деления, декадного дели- .я частотыг ре рсивного счетчика текущего значения начальной фазы, второй - между выходом -елителя частоты с переменным коэффициентом деления и вторым входом делителя часто-ы с постоянным коэффициентом деления, 5 третий вентиль включен между выходом делителя с переменным коэффициентом деления и входом реверсивного счетчика фазоврашателя пепосредственно и третьим входом делителя частоты с постоянным коэффициен том деления через последовательно соединенные линию задержки и четвертый вентиль, управляющий вход которого соединен с управляющим входом второго вентиля и выходом блока управления, при этом управ б ляющие входы первого и третьего вентиляоединены соответственно со вторым и третьим выходами блока управления, первый и второй входы которого объединены и подключенык Одному из выходов переключателя, 31 третий вход блока управления соединен с одним из управляющих входов реверсивного счетчика фазоврашателя и выходом декадного делителя частоты, а четвертый вход блока управления соединен с другим управляющим входом реверсивного счетчика фазоврашателя, причем, пятый и шестой .входы блока управления соединены соответственно с другим выходом переключателя и выходом вентиля управления, один из входов которО- ЗО го подключен к выходу элемента ИЛИ, а другой - к четвертому выходу блока управления, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения точности фазоврашателя при изменении начальной фазы выходногонапряжения генератора инфранизких частотна положительные и отрицательные углы, внего введены элемент И и триггер знакаделителя частоты с постоянным коэффициентом деления, вход которого соединен с управляющим входом реверсивного счетчикагенератора инфранизких частот и через дополнительный элемент ИЛИ с выходом вентиля управления, при этом нулевой и единичный выходы триггера знака делителячастотыс постоянным коэффициентом деления соединены с управляющими входами делителячастоты реверсивного счетчика текущегозначения начальной фазы и другим управляю.шим входом реверсивного счетчика текущего значения начальной фазы, дополнительнымвходом блока управления соответственно, атакже два дополнительных элемента И, одиниз которых включен между выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления и одним из входов дополнительногоэлемента ИЛИ, второй вход которого черездругой дополнительный элемент И соединенс выходом декадного делителя частоты и выходом делителя частоты с постоянным коэффициентом деления, при этом второй вход дополнительного элемента ИЛИ соединен с выходомдекадного делителя частоты чеоез дополнительный переключатель,Источники информации, принятый во внимание при экспертизе:1. Авт. свид, СССР М 369678,М. Кл, Н 03 Н 7/18, 1970 (прототип).Составитель Г, ТепловаРедактор О. Стенина Техред М. Левицкая Корректор А, ГриценкоЗаказ 1196/109 Тираж 1065 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министро СС; Рпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,