Управляемый фазовращатель

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - стабилизация сдвига фазы при изменении частоты входного сигнала. Управляемый фазовращатель содержит двухвходовой инвертирующий интегратор 1, преобразователь 2 частота - напряжение, аналоговые перемножители 3 и 4 и инвертирующий сумматор 5. Сдвиг фазы определяется величиной управляемой постоянной времени. Она определяется значением управляющего напряжения, которое формируется перемножителем 3, на первый вход которого поступает напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала, с выхода преобразователя 2, а на второй вход перемножителя 3, являющийся управляющим входом фазовращателя, поступает регулируемое опорное напряжение. Регулируя величину опорного напряжения можно устанавливать сдвиг фазы между выходным и входным сигналами фазовращателя в диапазоне 0 - 180° при независимости установленного сдвига фазы от изменения частоты входного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИ АЛ ИСТИ Е С К ИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 Н 11/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 ()с 4

К) О

Ю (21) 4493920/09 (22) 13,10.88 (46) 30.07.91. Бюл. %28 (71) Научно-исследовательский, проектноконструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники (72) В.С.Дубровин (53) 621.372.553 (088.8) (56) Джонсон Д., Джонсон Дж„Мур Г. Справочник по активным фильтрам, М.: Энергоатомиздат, 1983, с.29, рис.3.14. (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения — стабилизация сдвига фазы при изменении частоты входного сигнала. Управляемый фазовращатель содержит двухвходный инвертирующий интегратор 1, преобразователь 2 частотаИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, где необходимо получение стабильного сдвига фазы в диапазоне 0 — 180 С при изменении частоты входного сигнала, Целью изобретения является стабилизация сдвига фазы при изменении частты входного сигнала.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого управляемого фаэовращателя, Управляемый фазовращатель содержит двухвходый инвертирующий интегратор 1, преобразователь 2 частота — напряжение, первый и второй аналоговые перемножители 3,4, инвертирующий сумматор 5, причем двухвходовый инвертирующий интегратор 1 состоит из первого и второго резисторов... Ы„„1667222 А1 напряжение, аналоговые переменожители 3 и 4 и инвертирующий сумматор 5. Сдвиг фазы определяется величиной управляемой постоянной времени. Она определяется значением управляющего напряжения, которое формируется перемножителем 3, на первый вход которого поступает напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала, с выхода преобразователя 2, а на второй вход перемножителя 3, являющийся управляющим входом фазовращателя, поступает регулируемое опорное напряжение.

Регулируя величину опорного напряжения, можно устанавливать сдвиг фазы между выходным и входным сигналами фазовращателя в диапазоне 0 — 180 С при независимости установленного сдвига фазы от изменения частоты входного сигнала, 1 ил.

6,7. операционного усилителя 8 и конденсатора 9, а инвертирующий сумматор 5 состоит иэ третьего, четвертого и пятого реэисторов10"12 и операционного усилителя 13.

Управляемый фазовращатель работает следующим образом.

Входной сигнал U>x(t) = U

Двухвходовый инвертирующий интегратор 1 и второй аналоговый перемножитель 4 образуют управляемый фильтр 5 нижних частот, передаточная функция которого описывается выражением

Ку

1 +5ту 10 где Кф - Rz/В);

Тф- С Rz;

t y - Тф/Kz Еу, Kz — коэфициент передачи второго аналогового перемножителя 4;

Ri, Rz — сопротивления первого и второго резисторов 6,7;

С вЂ” емкость конденсатора 9;

S — комплексная переменная; 20

t y — управляемая постоянная времени

Выходное напряжение второго аналогового перемножителя 4, являющееся выходным напряжением управляемого фильтра нижних частот, описывается выра- 25 жением

Uq(S) --(Кф/(tÄS + 1))u gs).

Выходное напряжение инвертирующего сумматора 5, являющееся выходным напряжением управляемого фазовращателя, описывается выражением живых(5) {Кз0вх(5) + К40ф(Б)) = -(K3K .К ))Uex(S), Ч у5+1 где Кэ- Я /йз; К4= Rs/R4 — коэффициен- 35 ты передачи инвертирующего сумматора 5 по первому и второму входам соответственно, Йэ. R4, Rs — сопротивления третьего, четвертого и пятого резисторов 10, 11, 12 соот- 40 ветственно.

При Кф - l4 = 1 и К4 = 2 управляемый фаэовращатель будет иметь передаточную функцию всепропускающего фильтра первого порядка

45 коэффициент передачи которого постоянен и равен единице, а сдвиг фазы определяется выражением I(в) = - 2 агстд(жгу)

Сдвиг фазы определяется величиной упрэвлемой постоянной времени ty, которая определяется значением управляющего на- 55 пряжения Еу. Управляющее напряжение Еу формируется первым аналоговым перемножителем 3, нэ первый вход которого поступает напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала с выхода преобразователя 2 частота — напряжение, а на второй вход первого аналогового перемножителя 3, являющегося управляющим входом управляемого фаэовращателя, поступает регулируемое опорное напряжение U>)).

Управляющее напряжение описывается выражением

Еу = Кчн.К1 Ыоп, где K« — коэффициент передачи преобразователя 2 частота — напряжение;

К1 — коэффициент передачи первого аналогового перемножителя 3;

f — частота входного сигнала.

Следовательно, сдвиг фазы определяется выражением

1(в) = — 2 arctg(2zc f/Òô) Êz Еу)

- 2агссд(2 л f/Òô/Kz/К,„. К16.4„) =

= - 2 arctg (2 лТф/Kz.К,K1.Uon), из которого видно, что сдвиг фазы не зависит от частоты входного сигнала и определяется величиной регулируемого опорного напряжения О)))). Регулируя величину опорного напряжения, можно устанавливать сдвиг фазы между выходным и входным сигналами управляемого фазовращателя в диапазоне 0 — 180 при независимости установленного сдвига фазы от изменения частоты входного сигнала.

Таким образом, предложенный управляемый фаэовращатель позволяет стабилизировать установленный фазовый сдвиг при изменении частоты входного сигнала.

Формула изобретения

Управляемый фазовращатель, содержащий двухвходовый инвертирующий интегратор, первый вход которого и первый вход инвертирующего сумматора являются входом управляемого фаэовращателя, второй вход двухвходового инвертирующего интегратора соединен с вторым входом инвертирующего сумматора, выход которого является выходом управляемого фазовращателя, отличающийся тем, что, с целью стабилизации сдвига фазы при изменении частоты входного сигнала, между первым и вторым входами инвертирующего сумматора введены последовательно соединенные преобразователь частота — напряжение, первый аналоговый перемножитель, второй вход которого является управляющим входом управляемого фазовращателя, и второй аналоговый перемножитель, второй вход которого соединен с выходом инвертирующего интегратора.

1667222

/(/ /7

Составитель Ю. Медведев

Редактор М. Циткина Техред М.Моргентал Корректор М. Демчик

Заказ 2532 Тираж 451 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород. ул.Гагарина, 101