Цифроаналоговый фазовращатель

 

Изобретение относится к радиотехнике и м.б. использовано в системах фазовой синхронизации и измерительных устр-вах. Цель изобретения - уменьшение неравномерности фазового сдвига. Устр-во содержит первый эл-т ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 1 , цифроаналоговый преобразователь 2, сумматор 3, усилитель (У) 4 с изменяемым знаком коэффициента передачи, фильтр НЧ (ФНЧ) 5, усилитель-ограничитель (УО) 6, К-разрядный реверсивньй счетчик 7, источник 8 постоянного напряжения (ИПН), триггер (т) 9, эл-т И 10, 2-й и 3-й эл-ты ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12. Уменьшение неравномерности фазового сдвига достигается введением 1-го эл-та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, 1ШН, последовательно соединенных У, ФНЧ и УО, а также Т, 2-го и 3-го эл-тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и эл-та И. 2 ил. i (Л ВылоУ ю ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„80„„1220111

А (5D 4 Н 03 Н 11/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЪЬ ь3Ф() . г1".А

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3739352/24-09 (22) 08.05.84 (46) 23.03.86. Бюл, У 11 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) П.П. Загнетов (53) 621.372.553(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Я 457047, кл. Н 03 H 11/20, 1973.

Цифровые системы фазовой синхронизации./Под ред. M.È. Жодзишского. М.: Советское радио, 1980, с. 47, рис. 1.21. (54) ЦИФРОАНАЛОГОВЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к радиотехнике и м,б. использовано в системах фазовой синхронизации и измерительных устр-вах. Цель изобретения — уменьшение неравномерности фазового сдвига. Устр-во содержит первый эл-т ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, цифроаналоговый преобразователь 2, сумматор 3, усилитель (У) 4 с изменяемым знаком коэффициента передачи, фильтр

НЧ (ФНЧ) 5, усилитель-ограничитель (УО) 6, К-разрядный реверсивный счетчик 7, источник 8 постоянного напряжения (ИПН), триггер (T) 9, эл-т

И 10, 2-й и 3-й эл-ты ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 11, 12. Уменьшение неравномерности фазового сдвига достигается введением 1-ro эл-та ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, HIIH, последовательно соединен- @ ных У, ФНЧ и УО, а также Т, 2-ro u

3-го эл-тов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и эл-та

И. 2 ил. С:

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в сис. темах фазовой синхронизации и измерительных устройствах.

Цель изобретения — уменьшение неравномерности фазового сдвига.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема цифроаналогового фазовращателя; на фиг. 2 — диаграммы работы отдельных блоков.

Цифроаналоговый фазовращатель содержит первый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 1, цифроаналоговый преобразователь 2, сумматор Э, усилитель 4 с изменяемым знаком коэффициента передачи, фильтр 5 нижних частот, усилитель-ограничитель 6, К-разрядный реверсивный счетчик 7, источник 8 по- . стоянного напряжения, триггер 9, элемент И 10 второй и третий элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 и 12.

Цифроаналоговый фазовращатель работает следующим образом.

Входной опорный сигнал 1, представляющий собой последовательность прямоугольных импульсов с частотой следования 2 У (фиг. 2), поступаоп ет на вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, на второй вход которого поступает сигнал с (K -!) разряда К -разрядного реверсивного счетчика 7. Обозначая сигналы l... разрядов K --разрядного реверсивного счетчика 7 как P (1), P (2)...,,Р(К) получим, что выходной сигнал первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 описывается формулой B = Al O+ P (K-l), где ® — знак сложения по модулю два.

Амплитуду сигнала можно считать равной единице. Элементы 9, 10 и 11 вычисляют значение логической функции

Ж = Д 2 Е Д l М Р (K-1)ЭР { К) (где 3 знак логического умножения — операции И). Вид функции Р для четырех значений выходных сигналов P (K-l), Р(К) К -разрядного реверсивного счетчика 7 00, 10, Ol, 11 показан на фиг. 2 — Ф1, O 2, УЭ и P4. Выходной сигнал цифроаналогового преобразователя 2 пропорционален числу 3 поступающему на его цифровые входы, и величине сигнала Ь па опорном входе. Сигнал E = D 15 с выхода цифроаналогового преобразователя 2 в сумматоре Э складывается напряжением, величина которого M =-ВDvaxc/2, поступающим с выхода источника 8 постоянного напряжения, З вЂ” макси201 1 1 2 мальное число, которое может быть записано в k -разрядном реверсивном счетчике 7. Выходной сигнал С 1 (фиг. 2) сумматора 3 (для первого

> квадранта фазы) поступает на вход усилителя 4, который при 7 = 1 пропускает его без изменения, а при Р = О изменяет его знак на противоположный, В = 1 выходной сигнал Ц

l0 усилителя 4 запишем в виде:

При " = (>w> Д -17 P A1®

РР (К -1) (2 ГД а Д1 а

< « -» + lK> -1

Рассмотрим сигнал 11 в пределах

l5 первого квадранта фазы. При этом дпя Н = Н1 можно записать Н 1

Фмагс 2 — 2 A1) — {2 "Д2 — l), Легко видеть, что Н 1 представляет собой взвешенную сумму меандров ПК: ю и11С:

Нl = (nK Дк — Пс Дф2, где 11K = Signfcos(M,t))= (2Af-1 ), Ис = Sign (sin(ca,1 )) = (2Я2 -1 )М р((2A1-1), >5 Весовые коэффициенты > К и 2 C соответственно равными„ак; 2 и Э . Выходной сигнал усилителя 4 поступает на вход фильтра 5 нижних частот, который обеспечивает операцию интегриЗ0 ровапия входного сигнала H . .В качестве фильтра 5 может использовать-1 ся, например, интегрирующий RCфильтр ° Поскольку операция фильтрации является линейной операцией, то взвешенная сумма меандров llK и ПС преобразуется во взвешенную сумму треугольных колебаний, которые обозначим ТС и T K (вид этих колебаний показан на фиг. 2 T C TK ), при«0 чем «С соответствует ПК, à TK — ПС.

Аналитически сигналы TC u TK в пределах первой четверти периода описываются формулами

2 Mat

«С = « = -- --, 0((t

«5 к ) ()

О о,, ТK= -Т„(1 — -" — -) 0(/

Т

oi где, «к — амплитудные значения треугольных колебаний.

Выходной сигнал фильтра 5 нижних частот Т1 = TC 3K+ TK 3C поступает на вход усилителя-ограничителя 6.

Моменты смены знака сигнала Tl определяются из уравнения Tl = О, решая

55 которое для первого квадранта значений фазы получим:

З

4)ot 1макс

)2201!

С!

ТН

ВНИИПИ Заказ 1331/59 1 ираж Я 16 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Из этого выражения следует, что увеличение числа 2 ведет к линейному увеличению фазы (a t опорного колебания на выходе усилителя-ограничителя 6. Дискрет изменения фазы выходного колебания предлагаемого цифроаналогового фазовращателя соответствует приращению фазы при увеличении числа 3 в K -разрядном реверсивном счетчике 7 на единицу. 10

Формула изобретения

Цифроаналоговый фазовращатель, содержащий последовательно соединенные 1

К-разрядный реверсивный счетчик, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, причем входы суммирования и вычитания K -разрядного реверсивного счетчика являются входами управления цифроаналогового фазовращателя, а с входами цифроаналогового преобразователя соединены (K-2) младших разрядов K -разрядного реверсивного счетчика, отличающийся тем, 25 что, с целью уменьшения неравномерности сдвига фазы, в него введены первый элемент ИСКЛЮЧЙОЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к опорному

11 4 входу цифроаналогового преобразователя, источник постоянного напряжения, выход которого подключен к второму входу сумматора, последовательно соединенные усилитель с изменяемым знаком коэффициента передачи, вход которого подключен к выходу сумматора, фильтр нижних частот и усилитель-ограничитель, выход которого является выходом цифроаналогового фазоврашателя, последовательно соединенные триггер, второй и третий элементы

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого под. ключен к входу управления усилителя с изменяемым знаком коэффициента передачи, элемент И, первый вход которого соединен с входом триггера, с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и является входом цифроаналогового фазовращателя, второй вход элемента И подключен к второму входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и к (Ql) разряду

K -разрядного реверсивного счетчика, К вЂ” и разряд которого соединен с вторым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выход элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.