Устройство для фазового детектирования

 

- Ъ

l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (ii) 535716

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.07.74 (21) 2050787/09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15 11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 22.03.77 (51) М. Кл. Н 03D 3/06

Государственный ком итет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.376.55 (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

И. М. Мыценко, В. Д. Кукуш и Э. P. Галеев

Харьковский институт радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОГО ДЕТЕКТИРОВАНИЯ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в фазометрах.

Известно устройство, в котором амплитудно-фазовая характеристика формируется из участков характеристик двух фазовых детекторов (1), Однако это приводит к погрешности фазового детектирования.

Кроме того, известно устройство для фазового детектирования, содержащее фазовый детектор с подключенными к его входам источниками входного и опорного сигналов, дополнительный фазовый детектор, один вход которого непосредственно, а другой — через фазовращатель подключены к источникам входного и опорного сигналов, триггер, вход которого соединен с выходом дополнительного фазового детектора, источник постоянного напряжения и коммутатор (2).

Однако это устройство не обеспечивает точности фазового детектирования.

С целью повышения точности детектирования в предлагаемое устройство для фазового детектирования введены дифференциальный усилитель, инвертирующий усилитель и дополнительный дифференциальный усилитель, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом фазового детектора, инвертирующий — с источником постоянного напряжения, а выход соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен источник постоянного напряжения через инверти5 рующий усилитель, при этом коммутатор подсоединен к выходам дифференциального и дополнительного дифференциального усилителей, а управляющий вход коммутатора соединен с выходом триггера.

lo На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для фазового детектирования; на фиг. 2— зависимости выходных напряжений элементов функциональной схемы от угла сдвига фаз в

15 динамическом диапазоне от 0 до 2л.

Устройство содержит фазовый детектор 1 с подключенными к его входам псточникамп 2 и

3 входного и опорного сигналов, дополнительный фазовый детектор 4, один вход непосред20 ственно, а другой через фазовращатель 5 подключены к источникам 2 и 3 входного и опорного сигналов, триггер 6, вход которого соединен с входом дополнительного фазового детектора 4, коммутатор 7, дифференциаль25 ный усилитель 8, пнвертирующпй усилитель 9, дополнительный дифференциальный усилитель 10, прп этом неинвертирующпй вход дифференциального усилителя 8 соединен с выходом фазового детектора, ннвертирую30 щий — с источником 11 постоянного напряже535716 ния, а выход соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя 10, к неинвертирующему входу которого подключен источник 11 постоянного напряжения через инвертирующий усилитель, при этом коммутатор 7 подсоединен к выходам дифференциального и дополнительного дифференциального усилителей 8 и 10, а управляющий вход коммутатора 7 соединен с выходом триггера 6.

Предложенное устройство работает следующим образом.

На фазовый детектор 1 и дополнительный фазовый детектор 4 входные напряжения подаются с одинаковой фазой, а опорные — с углом сдвига фаз, равным л/2. Зависимости выходных напряжений фазового детектора 1 и дополнительного фазового детектора 4 от угла сдвига фаз приведены на фиг. 2,а (сплошная линия †детект 1, пунктирная †детектор 4). Выходное напряжение фазового детектора 1 подается на неинвертирующий вход дифференциального усилителя 8. На инвертирующий вход этого усилителя подается положительное напряжение Е с источника 11 постоянного напряжения, величина которого определяется соотношением

Е,=2К, U,, (1) где U> — амплитуда колебаний на входе фазового детектора 1;

Кд — коэффициент передачи детектора (по амплитуде).

Тогда выходное напряжение дифференциального усилителя 8 (фиг. 2,б) при условии равенства амплитуд входного и опорного напряжений равно

1/,==К,(2К,У,((— сов,! — ) sII1 р f ) — Е,), (2) где К вЂ” коэффициент передачи дифференциального усилителя 8.

Напряжение Е подается также на вход инвертирующего усилителя 9, коэффициент передачи К которого связан с коэффициентом передачи К следующим соотношением

Ку = 4Кз. (3)

Выходные напряжения дифференциального усилителя 8 и инвертирующего усилителя 9 (фиг. 2,в) подаются соответственно на инвертирующий и неинвертирующий входы дополнительного дифференциального усилителя IO, коэффициент передачи которого равен «1».

Тогда выходное напряжение дополнительного дифференциального усилителя 10 равно 7ы = — (7з+КвЕв) . (4) Выходное напряжение дополнительного фазового детектора 4 поступает на триггер 6, формирующий прямоугольное напряжение, которое подается на коммутатор 7 (электромагнитное или полупроводниковое реле) .

В диапазоне от О до л коммутатор 7 подключает к нагрузке выход дифференциального усилителя 8, а в диапазоне от л до 2л — выход дополнительного дифференциального усилите1р ля 10. На выходе коммутатора 7 формируется амплитудно-фазовая характеристика с линейностью до 2л (фиг. 2,г).

Таким образом, необходимость в фазовом манипулировании отпадает, а заменяется

15 коммутацией выходных напряжений диффере ruza abH rx cH HTe eé, ность фазового детектирования.

Формула изобретения

Устройство для фазового детектирования, содержащее фазовый детектор с подключенными к его входам источниками входного и опорного сигналов, дополнительный фазовый детектор, один вход которого непосредственно, а другой через фазовращатель подключены к упомянутым источникам входного и опорного сигналов, триггер, вход которого соединен с выходом дополнительного фазового детектора, источник постоянного напряжения и коммутатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности детектирования, в него введены дифференциальный усилитель, инвертирующий усилитель и дополнительный дифференциальный усилитель, при этом неинвертирующий вход дифференциального усилителя соединен с выходом фазового детектора, инвертирующий — с источником постоянного напряжения, а выход соединен с инвертирующим входом дополнительного дифференциального усилителя, к неинвертирующему входу которого подключен источник постоянного напряжения через инвертирующий усилитель, при этом коммутатор подсоединен к выходам дифференциального и дополнительного дифференциального усилителей, а управляющий вход коммутатора соединен с выходом триггера.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 2928047, кл. 324 †, 1960.

2. Лвторское свидетельство ¹ 311370,Ì. Кл, 55 Н 03D 3/06, 1971.

535716 е и му 1

3Г J7

".«3 Ео

Составитель Е. Любимова

Техред И. Карандашова Корректор 3. Тарасова

Редактор Т. Янова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 430/! Изд. ¹ 192 Ти р аж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5