Калибратор фазы

 

КАЛИБРАТОР ФАЗЫ, содержащий блок управления, подключенный к входам формирователя тактовых импульсов, формирователя кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя тактовых импульсов , вторые входы - к выходу формирователя кодов, отличающийся тем, что, с целью.повышения точности установки фазовых сдвигов при изменении с1мплитудал сигналов , в каждый канал введены последовательно соединенные элемент задержки -и амплитудно-импульсный преобразователь , причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых являются выходами устройства , а вторые входы амплитудноимпульсных преобразователей подклю- JS чены через аттенюаторы к выходам О) цифроаналоговых преобразователей, входы элементов задержки подключены к соответствующим выходам пересчетных блоков.

СОО3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПЯЬЛИК

3(59 G 01 R 25 04

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A8TOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ госудм стВекный кОмитет сссР

Ilo делАм изОБРетений и Открытий (21) 3333795/18-21 (22) 27.08.81 (46) 07.03.84. Бюл. М 9 (72) В.И.Кокорин, С.П.Панько и М.К.Чмых (71) Красноярский политехнический институт (53) 621.317.77(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР ,Р 464861, кл. 0 01 а 25/00, 1975;

2. Назаренко В.И., Маграчев З.В., Калибратор фазы 1-4. — "Техника средств связи", 1980, 9 7, с. 101. (54)(57) KAJIHBPATOP ФАЗЫ, содержащий блок управления, подключенный к входам формирователя тактовых импульсов, формирователя кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр

„.БО„„А нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, вторые входы — к выходу формирователя кодов, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью,повышения точности установки фазовых сдвигов при изменении амплитуды сигналов, в каждый канал введены последовательйо соединенные элемент задержки .и амплитудно-импульсный преобразователь, причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых являются выходами устройства, а вторые входы амплитудноимпульсных преобразователей -подклю- Q чены через аттенюаторы к выходам цифроаналоговых преобразователей, входы элементов задержки подключены к соответствующим выходам пересчет- ф ных блоков..1078353

Изобретение относится к фазоиэмерительной технике и предназначено для получения двух гармонических сигналов с регулируемой амплитудой беэ изменений установленных значений фазовых сдвигов °

Известно цифровое фазоэадающее устройство на основе триггерных многоустойчивых делителей частоты, содержащее задающий генератор, пересчетный блок, дешифратор, управляющий триггер, элементы совпадения, выходные триггеры, переключатели, фильтры (1) .

Устройство отличается точностью задания фазовых сдвигов, простотой l5 аппаратурной реализации и обеспечением аттестации фазометров по фазоамплитудной погрешности.

Однако наличие высокодобротных полосовых фильтров, предназначенных 2р для выделения первой гармоники иэ импульсного сигнала, значительно ухудшает стабильность задаваемых фазовых сдвигов.и сужает диапазон рабочих частот. 25

Известен калибратор фазы с дискретным формированием сигналов ступенчато-синусоидальной формы, содержащий блок управления, подключенный к входам формирователя тактовых им- 3ц пульсов, формирователя кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок, цифроаналоговый преобразователь, фильтры нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, вторые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя кодов, вторые входы цифроаналоговых преобразователей, фильтров нижних частот, аттенюаторов и третьи входы пересчетных блоков подключены к блоку управления j2J .

Недостаток устройства — наличие фаэоамплитудной погрешности. При изменении амплитуды выходных напряжений калибратора фазы с помощью аттенюаторов, выполненных в виде резис-50 тивных делителей, возникают фазоамплитудные погрешности, обусловленные изменением постоянных времени реэистивных делителей и наличием параэитных емкостей. 55

Целью изобретения является повышение точности установки фазовых сдвигов при изменении амплитуды сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в калибратор фазы, содержа- 60 щий блок управления, подключенный к входам формирователя тактовых импульсов, формирователя кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом иэ которых последо- 65 вательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, вторые входы— к выходу формирователя кодов, введены в каждый канал последовательно соединенные элемент задержки и амплитудно-импульсный преобразователь, причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых являются выходами устройства, а вторые входы амплитудно-импульсных преобразователей подключены через аттенюаторы к выходам цифроаналоговых преобразователей, .входы элементов задержки .подключены к соответствующим выходам пересчетных блоков.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит блок 1 управления, подключенный к входам формирователя 2 тактовых импульсов, формирователя 3 кодов, блока 4 индикации, опорный 5 и установочный 6 каналы, в каждом из которых включены последовательно соединенные пересчетные блоки 7 и 8 соответственно, цифроаналоговые преобразователи 9 и 10, аттенюаторы 11 и 12, амплитудно-импульсные преобразователи 13 и

14, фильтры 15 и 16 нижних частот,. выходы фильтров 15 и 16 нижних час- тот являются выходами устройства, к вторым входам амплитудно-импульс- ных преобразователей 13 и 14 подклю- чены выходы элементов 17 и 18 задержки соответственно, входы элементов 17 и 18 задержки подключены к выходам пересчетных блоков 7 и 8 соответственно, первые входц пересчетных блоков 7 и 8 подключены к выходу формирователя 2 тактовых импульсов, вторые входы пересчетных блоков 7 и 8 подключены к выходу формирователя 3 кодов.

Устройство работает следующим образом. !

Импульсы с выхода формирователя 2 тактовых импульсов с частотой f> поступают в опорный 5 и установочный 6 каналы на входы пересчетных блоков 7 и 8. Установка требуемых приращений фазового сдвига осуществляется посредством управления начальными .кодовыми состояниями пересчетных блоков 7 и 8. В зависимости от знака приращения фазового сдвига, код, соответствующий требуемому приращению фазового сдвига, переписывается из формирователя 3

1078353 кодов в пересчетный блок 7 либо в пересчетный блок 8.

Для пересчетных блоков 7 и 8, имеющих коэффициенты деления Н, существует Н возможных значений начальных кодовых состояний, что соответствует h значениям начальной фазы выходных сигналов пересчетных

1 о блоков 7 и 8 с дискретностью —" и

Импульсы с выходов пересчетных 10 блоков 7 и 8 управляют цифроаналоговыми преобразователями 9 и 10 соответственно, на выходах которых формируются сигналы ступенчато-синусоидальной формы, содержащие k сту- )5 пеней аппроксимации за период выходной частоты Рб(фиг. 2а). Частота F - выходных сигналов цифроаналоговых преобразователей 9 и 10 в tl раз меньше частоты импульсов 1 поступающих на входы пересчетных блоков 7 и 8.

Сигналы ступенчато-синусоидальной формы (фиг. 2а) с выходов цифроаналоговых преобразователей 9 и

10 через аттенюаторы 11 и 12 поступают на амплитудно-импульсные преобразователи 13 и 14 (фиг. 26). На вторые входы амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 поступают импульсы с выходом пересчетных блоков 7 и 8, сдвинутые в элементах 17

1 и и 18 задержки на величину с †„= вЂ, ( о фиг.2г) . Ha выходах амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 35 формируются сигналы ступенчато-синусоидальной формы, фронты которых совпадают с импульсами, прошедшими через элементы 17 и 18 задержки (фиг ° 2r). При изменении коэффициен- 4Q тов передачи аттенюаторов 11 и 12 .изменя1отся амплитуды на входах и вы-. ходах амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14. Паразитные емкости и изменения постоянных времени 45 аттенюаторов 11 и 12 приводят при этом к изменению длительностей фронтов сигналов ступенчато-синусоидальной формы на выходах аттенюаторов.11 и 12 (фиг. 26). Временное положение выходных сигналов амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 и, следовательно, фазы первых гармоник сигналов (фиг. 2r) изменяться не будут, поскольку положение импульсов считывания на вторых входах амплитудноимпульсных преобразователей 13 и 14 (фиг. 2в} во времени неизменно. Считывание в амплитудно-импульсных преобразователях 13 и 14 происходит че-рез время ь3, когда переходные л процессы, обусловленные влиянием паразитных емкостей в аттенюаторах 11 и 12 уже закончатся.

Окончательная фильтрация сигналов с выходов амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 осуществляется фильтрами нижних частот 15 и 16. Поскольку,в спектре выходных сигналов амплитудно-импульсных преобразователей четные гармоники отсутствуют изза. симметрии форЫы сигналов относительно середины полупериода, а нечетные гармоники, кроме первой, будут, начиная с номера к-1, то фильтры 15 и 16 нижних частот могут иметь полосу пропускания, существенно пре- вышающую частоту выходного сигнала F» что практически исключает их влияние на стабильность установки приращений фазового сдвига.

Амплитудно-импульсные преобразователи 13 и 14 могут быть выполнены в виде стробоскопических преобразователей на диодных ключевых элементах, нагрузкой которых является емкость

Элементы 17 и 18 задержки могут быть выполнены на однотипных элементах И, используемых при построении пересчетных блоков 7 и 8.

Введение новых элементов — два амплитудно-импульсных Преобразователя, два элемента задержки при указанных выше связях между элементами позволяет проводить проверку фазоиэмерительной аппаратуры по фазоамплитудной погрешности в диапазоне частот до 10-50 МГц с точнос-. тью (0,1-0,51О в динамическом диапазоне сигналов 40-60 дБ, что невозможно в известном устройстве.

1078353

Составитель Н.Агеева

Техред Т.Маточка Корректор. A.Tÿñêî

Редактор A.Kîýîðèç

Филиал ППП "Патеит", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

Заказ 952/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5