Фазосдвигающее устройство

 

Фазосдвигающее устройство может быть использовано в системах обработки и формирования импульсных сигналов. Устройство содержит входную шину 1, выходную шину 2, ключи 3, 4, компаратор 6, генератор 7 пилообразного напряжения. Введение инвертора 11, генератора 8 пилообразного напряжения, компаратора 9. элемента 13 ЗАПРЕТ, элемента И 14, элемента ИЛИ 12, пикового детектора 17 и делителя напряжения 15 позволяет при расширении диапазона частот входных сигналов обеспечить постоянство фазового сдвига при использовании сигналов типа меандр. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Щл, му ;ЯЦ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4772046/21 (22) 22.12.89 (46) 30.08.92, Бюл. N- 32 (75) В.И,Турченков (56) Дворяшин Б.В. и др. Радиотехнические измерения. Сов.радио, 1978, с. 115, рис, 6-7.

Авторское свидетельство СССР

e 1205288, . H 03 K 7/4, 1984. (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Фазосдвигающее устройство может быть использовано в системах обработки и

Изобретение относится к импульсной технике и предназначено для фазового сдвига входного импульсного сигнала прямоугольной формы, Известно фазосдвигающее устройство, содержащее входную шину, выходную шину, два ключа, выходы которых соединены с общей шиной, вход первого ключа соединен с первым входом первого компаратора и . выходом первого генератора пилообразного напряжения, вход второго ключа соединен с выходом второго генератора пилообразного напряжения (см, а.с. hk

1205288, кл. Н 03 К 7/04, Н 03 Н 7/18, 1984).

Целью изобретения является расширение частотного диапазона. входных сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в фазосдвигающем устройстве, содержащем входную шину, выходную шину, два ключа, выходы которых соединены с общей шиной, вход первого ключа соединен с первым входом первого компаратора ii выходом перво„„Я „„1758855 AI (51)5 Н 03 К 5/04 формирования импульсных сигналов. Устройство содержит входную шину 1, выходную шину 2, ключи 3, 4, компаратор 6, генератор 7 пилообразного напряжения.

Введение инвертора 11, генератора 8 пилообразного напряжения, компаратора 9, элемента 13 ЗАПРЕТ, элемента И 14, элемента

ИЛИ 12, пикового детектора-17 и делителя напряжения 15 позволяет при расширении диапазона частот входных сигналов обеспечить постоянство фазового сдвига при использовании сигналов типа "меандр", 2 ил. го генератора пилообразного напряжения, вход второго ключа соединен с выходом второго генератора пилообразного напряжения, введены второй компарэтор. шина управления фазовым сдвигом, инвертор. элемент ИЛИ, элемент ЗАПРЕТ и элемент И, причем входная шина соединена с первым входом элемента ИЛИ, со входом первого генератора пилообразного напряжения и через инвертор — со входом второго генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого соединен с вторым входом первого компаратора и с шиной управления фазовым сдвигом. выходы компараторов соответственно соединены с входами элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с выходной шиной и вторым входом элемента ИЛИ, а второй вход — с выходом элемента ИЛИ и управляющими входами ключей, которые использованы нормально замкнутыми.

1758855

10

25

35

50

С целью обеспечения независимости сдвига фазы от частоты при сигнале "меандр" дополнительно введены пиковый детектор и управляемый делитель, вход которого через детектор соединен с выходом первого генератора пилообразного напряжения, а выход — с шиной управления фазовым сдвигом, На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы его работы; на фиг. 3 — пример выполнения электронного нормально замкнутого ключа, Устройство содержит входную шину 1, выходную шину 2, ключи 3 и 4, выходы которых соединены с общей шиной 5, вход перваго ключа 3 соединен с первым входом первого компаратора 6 и выходом первого генератора 7, вход ключа 4 соединен с выходом второго генератора 8 пилообразного напряжения, второй компаратор 9, шину 10 управления фазовым сдвигом, инвертор 11, элемент ИЛИ 12, элемент 13 ЗАПРЕТ, элемент И 14, причем входная шина 1 соединена с первым входом элемента ИЛИ 12, со входом генератора 7 пилообразного напряжения и через инвертор 11 — со входом генератора 8 пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом . комларатора 9, второй вход которого соединен с шиной 10 управления фазовым сдвигом и с вторым входом компаратора б, выходы компараторов б и 9 соответственно

ooeäèHc.Hû с входами элемента Запрет 13, выход которого соединен с первым входом элемента И 14, выход которого соединен с выходной шиной 2 и с вторым входом элемента ИЛИ 12, а второй вход — с выходом элемента ИЛИ 12 и управляющими входами ключей 3 и 4, Шина 10 соединена с выходом управляемого делителя напряжения 15, в общем случае управляемого по шине 16, вход которого через пиковый детектор 17 соединен с выходом генератора 7 пилообразного.

На фиг. 3 показано, что ключи 3 и 4 могут быть выполнены на полевых транзисторах

18 и 19.

Фазосдвигающее устройство работает следующим образом, При отсу-.ствии входных сигналов на шине 1 ключи 3 и 4 замкнуты, конденсаторы генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения полностью разряжены через ключи 3 и

4, на выходах компараторов 6 и.9 высокие потенциалы, элемент 13 Запрет заперт, напряжение на его выходе, выходах. элемента

И 14, выходной шине 2, элемента ИЛИ 12 равно нулю. На шине 10 присутствует некоторое положительное напряжение Оу, соответствующее требуемому сдвигу фазы входного импульса, который придет на шину 1.

После прихода переднего фронта входного импульса Овх на шийу 1 (см. момент времени ti) формируется высокое напряжение с выхода элемента ИЛИ 12, вследствие чего конденсаторы 3 и 4 размыкаются, на выходе инвертора 11 напряжение стало равным нулю, поэтому напряжение с выхода генератора 8 пилообразного напряжения остается равным нулю. Напряжение с выхода генератора 7 пилообразного напряжения, с момента времени t> плавно увеличивается. В момент времени tz величина напряжения с выхода генератора б пилообразного напряжения превысила величину напряжения Uy, поданного на шину 10, напряжение с выхода компаратора 6 и на входе запрета элемента 13 Запрет стало равным нулю и с выхода элемента 13 Запрет и элемента И 14 и на выходной шине 2 сформировался передний фронт выходного импульса U «. Время между моментами времени оТ t1до tg равно нулю сдвига выходного импульса.

Импульс U!!X может быть как угодно большой длительности.

В момент времени тз сформировался задний фронт входного импульса U», возрастание напряжения с выхода генератора 7 пилообразного напряжения прекратилось, формируется высокое напряжение с выхода инвертора 11, в связи с чем начинает линейно нарастать напряжение с выхода генератора 8 пилообразного напряжения, В момент времени t4 величина напряжения с выхода генератора 8 пилообразного напряжения превысила напряжение на шине 10 и напряжение на выходе компаратора 9, на выходе элемента Запрет 13, на выходе элемента И 14, на выходной шине 2, на выходе элемента ИЛИ 12 становится равным нулю, Сформировался задний фронт выходного импульса U>«, ключи 3 и 4 замкнулись, и через них конденсаторы генераторов пилообразного напряжения 7 и 8 разряжаются до нуля. Фазосдвигающее устройство пришло к исходному состоянию.

Далее работа аналогична рассмотренной.

При равенстве скорости нарастания напряжения с генераторов 7 и 8 пилообразного напряжения время от момента t1 и t2 и время от t4 до тз строго равны между собой и это обеспечивает равенство длительности выходного импульса 14«и длительности входного импульса UBX, но по фазе выходной импульс сдвинут на заданный угол, определяемой величиной напряжения, поданного на шину 10. Дополнительным преимуществом предложенного фазосдви1758855 гающего устройства является то, что импульс, поданный на шину 1, может быть любой длительности, и при этом постоянная времени генераторов пилообразного напряжения 7 и 8 должна равняться только на 5 максимальный угол сдвига по фазе независимо от дл ител ь ности входного импул ьса.

В тех случаях, когда импульсы Овх переменной частоты и требуется иметь постоянный фазовый сдвиг, не зависящий от 10 частоты входных импульсов, используют пиковый детектор 17 и управляемый делитель напряжения 16.

При этом входные импульсы должны быть типа "меандр". Выходное напряжение 15 с пикового детектора 17 оказывается обратно пропорциональным частоте входных импульсов и вследствие этого обратно пропорциональным будет напряжение на управляющей шине, т.е. если, например, ча- 20 стота входных импульсов увеличилась вдвое, то и выходное напряжение на шине

10 уменьшится вдвое, т.е. при меньшем времени будут срабатывать компараторы 6 и 9, и угол фазового сдвига относительно вход- 25 ной частоты будет стремиться оставаться постоянным.

Формула изобретения

1. Фазосдвигающее устройство, содер- 30 жащее входную шину, выходную шину, два ключа, выходы которых соединены с общей шиной, вход первого ключа соединен с первым входом первого компаратора и выходом первого генератора пилообразного 35 напряжения, вход второго ключа соединен с выходом второго генератора пилообразногонапряжения, отлича ю щеес я тем, что. с целью расширения частотного диапазона входных сигналов. в него введены второй компаратор, шина управления фазовым сдвигом, инвертор, элемент ИЛИ, элемент

Запрет и элемент И, причем входная шина соединена с первым входом элемента ИЛИ. со входом первого генератора пилообразного напряжения и через инвертор — со входом второго генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом второго компзратора, второй вход которого соединен со вторым входом первого компаратора и шиной управления фазовым сдвигом, а выход — с первым входом элемента Запрет, второй вход которого соединен с выходом первого компаратора, а выход — с первым входом элемента И, выход которого соединен с выходной шиной и вторым входом элемента

ИЛИ, а второй вход — с выходом элемента

ИЛИ и управляющими входами ключей, которые использованы нормально замкнутые.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью обеспечения независимости сдвига фазы от частоты входных импульсов при сигнале типа "меандр", в него введены пиковый детектор и делитель напряжения, вход которого через пиковый детектор соединен с выходом первого генератора пилообразного напряжения, а выход — с шиной управления фазовым сдвигом.

3, Устройство по и 2, от л и ч а ю щ еес я тем, что, с целью обеспечения плавной регулировки сдвига фазы, делитель напряжения имеет электронное управление, 1758855

Фиг. Г

Составитель В. Турченков

Редактор Т. Орловская Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Л. Лукач

Заказ 3011 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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