Устройство для формирования двухфазных напряжений

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ДВУХФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее последовательно соединенные первый интегратор , первый блок умножения, второй интегратор и второй блок умножения, выход которого подключен к первому входу первого интегратора, блок автоматической регулировки амплитуды, соединяющий выход первого интегратора с его входом, отличающеес я тем что, с целью повьпиения точности за счет стабилизации фазы выходного сигнала, в негь введены задающий генератор, первый и второй сумматоры, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй блоки выборки-хранения, третий интегратЬр и элемент с постоянным коэффициентом передачи, при этом выход второго интегратора соединен с входом первого блока выборки-хранения, управляющий вход которого через первый формирователь импульсов соединен с выходом задающего генератора, выход первого блока выборки-хранения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с вьгходом второго блока выборки-хранения, управляющий вход которого через второй формирователь импульсов подключен к (Л выходу задающего генератора, другой вход второго, блока выборки-хранения с соединен с выходом второго блока умножения , выход первого сумматора соединен с входами третьего интегратора, и элемента с постоянным коэффициентом передачи, выходы которых соедисо ел нены с входами второго сумматора, выход которого соединен с входами перо со вого и второго блоков умножения. ч1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

69) (11) Всю G01 R25 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЯЬЛИЬ) . :;.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ KGMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3542301/18-21 (22) 30.12.82 (46) 30.05.84. Бюл. М 20 (72) Г.И.Каплун и А.П.Пермяков (71) Дальневосточный ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. В.В.Куйбышева (53) 621.726.078(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 658498, кл. G 01 R 25/04, 1979.

2. Тимонтеев В.К. и др. Аналоговые перемножители сигналов в радиоэлектронной аппаратуре. M., "Радио и связь", 1982, с. 109 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ

ДВУХФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ, содержащее последовательно соединенные первый интегратор, первый блок умножения, второй интегратор и второй блок умножения, выход которого подключен к первому входу первого интегратора, блок автоматической регулировки амплитуды, соединяющий выход первого интегратора с его входом, о т л и ч а ю щ е ес я тем что, с целью повышения точности за счет стабилизации фазы выходного сигнала, в него введены за" дающий генератор, первый и второй сумматоры, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй блоки выборки-хранения, третий интегратор и элемент с постоянным коэффициентом передачи, при этом выход второго интегратора соединен с входом первого блока выборки-хранения, управляющий вход которого через первый формирователь импульсов соединен с выходом задающего генератора, выход первого блока выборки-хранения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока выборки-хранения, управляющий вход которого через второй m формирователь импульсов подключен к выходу задающего генератора, другой вход второго блока выборки-хранения соединен с выходом второго блока умножения, выход первого сумматора сое- Я динен с входами третьего интегратора и элемента с постоянным коэффициентом передачи, выходы которых соединены с входами второго сумматора, выход которого соединен с входами первого и второго блоков умножения.

1095097

Изобретение относится к автоматике и телемеханике и может быть использовано в качестве высокоточного формирователя двухфазного напряжения для приборных систем. 5

Известен формирователь двухфазных напряжений, содержащий задающий генератор, три усилителя с обратными связями, первый и третий из которых соединены по схеме КС-интегратора, à 10 второй — по схеме масштабирующего усилителя, причем выход задающего генератора соединен с входом первого усилителя и одним из входов фазового детектора, второй вход которого, в !5 свою очередь, через формирователь импульсов соединен с входом первого усилителя, соединенного последовательно с вторым и третьим усилителями. Между инвертирующими входом пер- 20 вого и выходом третьего усилителя включен переход "сток †ист" полевого транзистора, а его затвор через интегродифференцирующую цепь соединен с выходом фазового детектора f1)

Недостатком этого устройства является зависимость точности формирования квадратурных напряжений от добротности резонансного фильтра и характеристик полевого транзистора в 30 цепи обратной связи.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является управляемый напряжением R С-генератор двухфазных напряжений, содержащий последовательно соединенные первый интегратор, первый аналоговый перемножио тель, второй интегратор, второй аналоговый перемножитель, выход которого соединен с входом первого интегра- 4О тора и блок автоматической регулировки амплитуды, замыкающий выход первого интегратора,с. его входом (2) .

Недостатком этого устройства является отсутствие блока стабилизации 45 фазы выходных сигналов устройства.

Целью изобретения является повышение точности за счет стабилизации фазы выходного сигнала устройства для формирования двухфазных напряже 5О ний.

Цель достигается тем, что в устройство для формирования двухфазных напряжений, содержащее последователь1 но соединенные первый интегратор, первый блок умножения, второй интегратор и второй блок умножения, выход которого подключен к входу первого интегратора, блок автоматической регулировки амплитуды, соединяющий выход первого интегратора с его входом, введены задающий генератор, первый и второй сумматоры, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй блоки выборки-хранения„ третий интегратор и элемент с постоянным коэффициентом передачи, при этом выход второго интегратора соединен с входом первого блока выборки-хранения, управляющий вход которого через первый формирователь импульсов соединен с выходом задающего генератора, выход первого блока выборки-хранения соединен с первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго блока выборки-хранения, управляющий вход которого через второй формирователь импульсов подключен к выходу задающего, генератора, другой вход второго блока выборки-хранения соединен с выходом второго блока умножения, выход первого сумматора соединен с входами третьего интегратора и элемента с постоянным коэффициентом передачи, выходы которых соединены с входами второго сумматора, выход которого соединен с входами первого и второго блоков умножения.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 — диаграммы сигналов при его работе.

Устройство для формирования двухфазных напряжений содержит первый интегратор 1, первый блок 2 умножения, блок 3 автоматической регулироц;, ки амплитуды, второй интегратор 4, второй блок 5 умножения, первый блок

6 выборки-хранения, первый формирователь 7 импульсов, задающий генератор

8, генерирующий прямоугольные сигналы, первый сумматор 9, второй блок

10 выборки-хранения, второй формирователь 11 импульсов, третий интегратор 12, элемент 13 с постоянным коэффициентом передачи, второй сумматор

14, при этом вход задающего генератора 8 через первый и второй формирователи 7 и 11 имйульсов подключен к управляющим входам первого и второго блоков 6 и 10 выборки-хранения соответственно, другие входы которых соединены с выходом второго интегратора 4 и второго блока 5 умножения, выходы первого и второго блоков 6 и 10 выборки-хранения соединены с входами первого сумматора 9, выход которого соединен с входами третьего интегра1095

3 тора 12 и элемента 13 с постоянным коэффициентом передачи, выходы которых соединены с входами второго суььматора 14, выход которого, в свою очередь, соединен с управляющими входами первого и второго блоков 2 и 5 умножения, а первый интегратор 1, первый блок 2 умножения, второй интегратор 4 и второй блок 5 умножения соединены последовательно, причем 1б блок 3 автоматической регулировки амплитуды замыкает выход первого интегратора 1 с его входом.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы задающего генератора 8 частотой И о и скважностью g = 0,5 поступают на входы первого и второго формирователей 7 и t1 импульсов, где формируются короткие импульсы записи соответственно по их переднему и заднему фронту, которые, в свою очередь, поступают на управляющие входы первого и второго блоков 6 и 10 вы- 25 борки-хранения. Иа информационные входы блоков выборки-хранения поступают сигналы с выхода второго интегратора 4 и второго блока 5 умножения.

При равенстве частот задающего генераЗО тора 8 и сигналов с выходов второго интегратора 4 и второго блока 5 умножения вплоть до нулевых фазовых рассогласований на выходах первого и второго блоков 6 и 10 выборки-хранения присутствует нулевой потенциал, 35 который, поступая на входы третьего интегратора 12 и элемента 13 с постоянным коэффициентом передачи с выхода первого сумматора 9 не изменяЭ 40 ет напряжения на выходе второго сумматора 14, следовательно, частота и фаза выходных синусоидальных напряжений остается прежней.

При изменении частоты и фазы вы45 ходных сигналов формирователя вследствие каких-либо причин (температурный дрейф, старение элементов и т.д.) в блоках 6 и 10 выборки-хранения выбираются соответственно потенциалы, пропорциональные синусу угла сдвига

50, фаз выходного сигнала второго интегратора 4 (отрезок С0, на кривой 15, фиг. 2) относительно переднего фронта импульса задающего генератора 8 (кривая 16, фиг. 2) и сигнала с выхода второго блока 5 умножения (отрезок Д04 на кривой 17, фиг, 2) относи097 4 тельно заднего фронта импульса генератора 8 (кривая 18, фиг. 2). Выходные сигналы блоков 6 и 10 выборки-хранения поступают на входы первого сумматора

9 и складываются. Выходной сигнал с выхода первого сумматора 9 (кривая

19 фиг. 2) поступает на входы третье1

ro интегратора 12 и элемента 13 с постоянным коэффициентом передачи, выходные сигналы которых изменяют потенциал на выходе второго сумматора

14 так, чтобы компенсировать изменение частоты и фазы выходных сигналов устройства.

При сдвиге нулевого уровня второго интегратора 4 без изменения частоты и фазы выходного сигнала формирователя на выходе первого блока 6 выборкихранения (кривая 16, фиг. 2) появляется потенциал, равный абсолютной величине этого сдвига (отрезок АО4 на кривой 15, фиг. 2). Этот потенциал (кривая 16, фиг. 2), пройдя цепью вход-выход первого сумматора 9; третий интегратор 12, элемент 13 с постоянным коэффициентом передачи, второй сумматор 14; изменяет частоту колебаний формирователя так, чтобы компенсировать фазовые рассогласования, вызванные сдвигом нуля второго интегратора 4, что вызывает дополнительные фазовые ошибки при формировании двухфазных напряжений. По заднему фронту импульса генератора 8 во второй блок 10 выборки-хранения (кривая

18,фиг. 2) записывается и хранится потенциал ВО (фиг. 2,кривая 17) с выхода блока 5 умножения, равный инверсии сдвига нулевого уровня второго интегратора 4. Складываясь на первом сумматоре 9 с выходным сигналом первого блока 6 выборки-хранения о (кривая 16, фиг. 2) сигнал с выхода второго блока 10 выборки-хранения с (кривая 18, фиг. 2) уменьшает потенциал, поступающий на входы третьего интегратора и элемента 13 с постоянным коэффициентом передачи (кривая

19, фиг. 2) и, следовательно, ошибку формирования, обусловленную реакцией системьь автоподстройки фазы на сдвиг нулевого уровня второго интегратора

4.

Изобретение позволяет с высокой точностью формировать двухфазные синусоидальные напряжения, синхронизированные относительно частоты внешнего стабильного генератора.

1095097

1095097

Составитель С.Морозов

Редактор A. Õèì÷óê Техред Д.Мартяшова Корректор П. Пилипенко

Заказ 3588/27 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4