Лупериодное фазовое сравнивающееустройство

 

1 ! п

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

253897

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹ ——

Заявлено 17Х.1968 (№ 1241572/18-24) Кл. 21с, 46/54 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 05g

УДК 621.3.078(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 07.Х.1969. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания З.III.1970

Авторы изобретения

А. П. Гусев, E. М. Иванова, Г. Н, Рапопорт, А. И. Рогожкин и T. Ф. Рыбина

Заявитель

ДВУХПОЛУПЕРИОДНОЕ ФАЗОВОЕ СРАВНИВАЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Двухполупериодное фазовое сравнивающее устройство может быть использовано в приборостроении и найти применение в следящих системах станков с программным управлением.

Известны фазовые сравнивающие устройства, применяемые в фазовых следящих системах, содержащие триггер с раздельными входами, два источника сравниваемых сигналов и нагрузочный резистор, в которых с выходов триггера снимаются сигналы, длительности которых пропорциональны сдвигу по фазе между входнь|ми сигналами.

Недостатком таких устройств является то, что при нулевом значении постоянной составляющей его выходного напряжения переменная составляющая выходного напряжения достигает максимального значения. Для подавления переменной составляющей на выходе фазового сравнивающего устройства приходится ставить фильтр, что ухудшает динамические характеристики системы. Кроме lого, такие фазовые дискриминаторы не могут быть применены в фазовых следящих системах с усилителями, работающими в режиме переключения.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что в него введены второй григгер, два фазосдвигающих элемента для сдвига сравниваемых сигналов на полпериода и две схемы совпадения на два входа, причем выход первого источника сравниваемого сигнала соединен с первым входом первого триггера и входом первого фазосдвигающего эле5 мента, выход второго источника сравниваемых сигналов соединен с первым входом второго триггера и входом второго фазосдвигающего элемента, а выходы фазосдвигающих элементов подключены ко вторым входам соответlo ственно второму и первому триггерам, первые выходы которых подсоединены к входу первой схемы совпадения, а вторые выходы — к входу второй схемы совпадения и выходы схем совпадения подключены к нагрузочному рези1s стор у.

Это позволяет устранить переменную составляющую на выходе фазового сравнивающего устройства при согласованном по фазе состоянии сравниваемых сигналов, что исклю20 чает установку фильтров на выходе устройства. Кроме того, предлагаемое двухполупериодное фазовое сравнивающее устройство увеличивает вдвое коэффициент усиления схемы и может быть установлено в следящей си25 стеме с усилителем любого типа.

На фиг. I дана схема двухполупериодного фазового сравнивающего устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма.

Схема содержит два триггера 1 и 2 для

З0 сравнения фазоимпульсных сигналов, два фа253897 зосдвигающих элемента 8 и 4 для сдвига сравниваемых сигналов на полпериода и две схемы совпадения 5, 6 на два входа. Выход источника 7 сравниваемого сигнала соединен с входом 1 триггера 1 и входом фазосдвигающего элемента 8. Выход источника 8 ср":âïèBаемых сигналов соединен с входом 1 триггера 2 и входом фазосдвигающего элемента 4.

Выходы фазосдвигающих элементов 8 и 4 подключены к входам 11 соответственно триггерам 2 и 1, выходы триггеров 1 и 2 связаны с входамн схем совпадения 5 и 6 таким образом, что выходы 1 триггеров l и 2 соединены с входами схемы совпадения 5, а выходы 11 триггеров l и 2- с входами схемы совпадения 6. Выходы с;ем совпадения 5 и 6 подключены к нагрузо гному сопротивлению 9.

Схема работает следующим образом.

При согласованном по фазе состоянии сравниваемых сигналов импульсы с источников сравнивасмыY сигналов (эпюры а и б) и затем с фазосдвигающих элементов (эпюры а и г) подаются одновременно на раздельные входы триггеров, при этом триггеры 1 и 2 работают в противофазе со сдвигом на 180 (эпюры д и е). На выходах схем совпадения

5 и 6 в этом случае сохраняется начальный потенциал, и на нагрузке не будет падения напряжения.

Если сигнал с выхода источника 8 опережает сигнал с выхода источника 7 (эпюры яс и з), схема работает следующим образом.

При приходо сигнала с выхода источника 7 (эпюра ж) триггер 1 опрокидывается, и на его выходе 1 (эпюра л) появляется положительный потенциал. В это время на выходе 1 триггера 2 (эпюра и) тоже положительный потенциал, и, следовательно, на выходе схемы совпадения тонче возникает положительный потенциал (эпюра и). При приходе второго сравниваемого сигнала (эпюра з) триггер 2 перебрасывается, на выходе 11 появляется положительный потенциал (эпюра о), а на выходе 1 — отрицательный (эпюра n). Выходное напряжение схемы совпадения 5 возвращается к первоначальному состоянию (эпюра n).

При приходе импульса первого сравниваемого сигнала, сдвинутого на полпериода с выхода первого фазосдвнгающего элемента 8 (эпюра и), который поступает па вход II триггера 2, триггер 2 снова перебрасывается, и положительный потенциал снова появляется на выходе I триггера 2 (эпюра н), при этом =нова возникает положительный потенциал»а выходе схемы совпадения 5 (эпюра и), который держится до того момента, когда с фазосдвигающего элемента 4 поступает импульс, сдвинутый на полпериода относительно второго сравнивающего сигнала (эпюра к). Этот

25 сигналами, причем полярность приложенного

55 импульс поступает на вход 11 первого триггера, опрокидывает его, возвращая в первоначальное состояние (эпюры л и м). Далее цикл работы повторяется. Таким образом, при опережении первого сравниваемого сигнала вторым па время ht на выходе схемы совпадения 5 два раза за ци| л (период первого из сравниваемых напряжений) появляется положительный сигнал длительностью At (эпюра n). При этом на выходе схемы совпадения

6 сохраняется первоначальное состояние (эпюра p), так как на ее входе или отрицательные или разноименные потенциалы.

При отставании второго сравниваемого сигнала от псрвого »а время At схема работает аналогичным образом, но прн этом на выходе схемы совпадения 5 сохраняется первоначальное состояние, так как на ее входе или отрицательные или разноименные потенциалы.

На выходе схемы совпадения 6 дважды за цикл появляется положительный импульс напряжения длительностью At. Таким образом, падение напряжения на нагрузке пропорционально разности фаз между сравниваемыми напряжения указывает направление рассогласования, а работа схем совпадения дважды за цикл позволяет увеличить коэффициент усиления схемы в два раза.

При использовании в устройстве схем совпадения на отрицательные уровни входы схем совпадения связывают с инверсными выходами триггеров.

Предмет изобретения

Двухполупериодное фазовое сравнивающее устройство для следящих систем, содержащее триггер с раздельными входами, два источника сравниваемых сигналов и нагрузочный резистор, or.ãè÷àþètååñÿ тем, что, с целью улучшения динамических характеристик фазовых следящих систем, в него введены второй триггер, два фазосдвигающих элемента для сдвига сравниваемых сигналов на полпериода и две схемы совпадения на два входа, причем выход первого источника сравниваемого сигнала соединен с первым входом первого триггера и входом первого фазосдвигающего элемента, выход второго источника сравниваемых сигналов соединен с первым входом второго триггера и входом второго фазосдвигающего элемента, а выходы фазосдвигающих элементов подключены ко вторым входам соответственно второму и первому триггерам, первые выходы которых подсоединены к входу первой схемы совпадения, а вторые выходы — к входу второй схемы совпадения, выходы схем совпадения подключены к нагрузочному резистору.

253897

Ума.! иг Z

Составитель Г. М. Романченко

Редактор К. С. Опенченко Техред Т. П. Курилко Корректор С. А. Кузовенкова

Заказ 392/17 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2