Формирующее устройство для фазометра

 

(72) Автор изобрВТОния

Красноярский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) ФОРМИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОИЕТРЛ

Изобретение относится,к области радиоизмерительной техники и может быть использовано для построения фаэоизмерителькых устройств и систем, 5 работающих в широком амплитудном диапазоне.

В настоящее время известны формирующие устройства, содержащие усилитель с регулируеьаам коэффициентом передачи, усилитель-ограничитель, формирующий ограничитель, фильтр верхних частот и цепь задержанной автоматической регулировки усиления И.

Наиболее близким к заявленному устройству формирующее устройство фа-15 зометра, состоящее иэ усилителя-аграничителя и формирователя коротких импульсов (2).

Такие формирующие устройства находят сейчас очень широкое применение в отечественных и зарубежных фазометрах.

Недостатком этих формирующих уст.-. ройств является большая погрешность, связанная с изменением аьашитуды сигнала, так называемая фаэоаьзтлитудная погрешность, Цель предлагаемого иэобретенияуменьшение фазоамплитудной погрешности формирующих устройств и увели " чение динамического диапазона входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в формирующее устройство, содер- жащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель и формирователь коротких импульсов, дополнительно регулируемый фазовращатель, стробоскопический преобразователь, усилитель, синхронный детектор и согласующий блок, причем первые входы регулируемого фазовращателя и стробоскопического преобразователя подключены ко вхсду устройства, выход формирователя коротких импульсов подключен к другим входам стробоскопического преобразователя, выход которого через последовательно соединенные дополнительный усилитель, синхронный детектор и согласующий блок соединен со вторым входом управляемого фазовращателя, выход которого соединен со входом усилителя« ограничителя, а выход усилителя-ог,ракичителя соединен со вторым входом синхронного детектора.

Ба фиг.1 представлена блок-схема

;предлагаемогоь формирующего устройства; на фиг,2 - зпюры напряжений, 661754 поясняющие работу формирующего уст-ройства.

Формирующее устройство содержит последовательно включенные регулируемый фазовращатель 1, вхой которого подключен ко входу устройства, усилитель-ограничитель 2, формирователь коротких импульсов 3 и последовательно включенные стробоскопический преобразователь 4, первый вход которого также подключен ко входу устройства, а, вторые - к выходу формирова- Ы теля коротких импульсов 3, усилитель

5, синхронный детектор б, второй вход которого подключен к выходу усилителяограничителя 2, согласующий блок 7, выход которого связан с регулируемым 15 ф аз овр ащат ел ем.

Формйрующие устройства в фазометрах предназначены для формирования коротких импульсов привязанных к переходам входного сигнала через нуле- 2О вой уровень. При формировании короткнх импульсов, привязанных к нулевым переходам, возникают погрешности. Эти погрешности вызваны различными причинам . Для исключения погрешностей

25 обусловленных уходом нулевой линии вследствие изменения температуры окружающей среды, напряжения питания и других причин, нашли широкое применение двухполупериодные формирующие устройства. Они используют информацию о переходах через нулевой уровень в обоих полупериодах входного сигнала.

В таких формирующих устройствах погрешность, в основном, обусловлена инерционнымн свойствами каскадов уси-35 лителя-ограничителя.

Известно, что из-эа инерционности каскада при изменении амплитуды в последнем возникает..погрешность

5 0 = О, 5 (ы 7 в 40 где Ю - рабочая частота; 8 — постоянная времени каскада, обратно пропорциональная полосе пропускания каскада.

Эти погрешности на повышенных час- 45 тотах имеют значительные величины.

Для уменьшения фазоамплитудной погрешности на входе усилителя-огра ничителя 2 включен регулируемый фаэовращатель 1. При изменении амплитуды О сигнала на входе усилителя-ограничителя 2 на выходе формирователя коротких импульсов 3 возникает сдвиг импульсов прйвязки, который уменьшается путем регулировки фазы при помо щи фазовращателя 1. Управляющий сигнал для регулировки фазоврашате>тя. 1 формируется при помощи стробоскопического преобразователя 4. На этот преобразователь подаются короткие импульсы с выхода формирователя 3. 6О

В случае, если короткие импульсы привязаны к разным уровням входного сигнала (как показано на фиг.2), на выходе стробоскопического преобразоf ,вателя 4 возникают импульсы с частотой входного сигнала (см. пунктир), Эт и импул ьсы у силн в аютс я усилит елем 5 (к усилителю 5 не предъявляют ся жесткие требования по полосе пропускания) и подаются на синхронный детектор. Синхронный детектор кроме детектирования усиленного сигнала выявляет также и знак рассогласования. Для этого на синхронный детектор непосредственно с выхода усилителя-ограничителя 2 подаются прямоугольныеые импул ьсы.

Постоянное напряжение с выхода синхронного детектора 6 через согласу- ющий блок 7 подается на управление фаэонращателем 1. В состав согласующего блока 7 может входить фильтр нижних частот, повышающий помехоустойчивость формирующего устройства, усилитель, постоянного тока. Сигналом с выхода . согласующего устройства производится изменение фазы сигнала на выходе усилителя-ограничителя 2 до тех пор пока импульсы привязки на выходе формирователя коротких импульсов 3 не окажутся строго привязанными к одинаковому уровню, что возможно при отсутствии погрешности.

Применение предложенного устройства привсдит к значительному снижению фаэоамплитудной погрешности фазоиэмерительных устройств и систем и расширению их динамического диапазона. Уменьшение фазоамплитудных погрешностей фаэометров, расширение их динамического диапазона является в настоящее время важной народохозяйственной задачей, так как приводит к существенному улучшению метрологических характеристик приборов, улуч- шению технических характеристик различных фазовых систем. Например, в

Фазовых радионавигационных системах улуцаение характеристик формирующих устройств приводит к повышению точности определения координат объектов и увеличению диапазона работы систем по,цальности.

Формула и зобретени я

Формирующее устройство для фазометра, содержащее последовательно соединенные усилитель-ограничитель и формирователь коротких импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения фаэоамплитудной йогрешности и увеличения динамического диапазона входных сигналов, в него дополнительно введены регулируемый фазовращатель, стробоскопический преобразователь, усйлитель, синхронный детектор и согласующий блок, причем первые входы регулируемого фаэовра1цателя и стробоскопического преобразователя подключены ко входу устройства, выход формирователя коротких импульсов подключен к другим

РО2 1

Составитель Л.Плетнева

Редактор Д. Иепуришвили Техред Л. Алферова Корректор B,Ñèéèöêàë

2509/63 Тираж 1059 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4 входам стробоскопического преобразователя, выход которого через последовательно соединенные дополнительный усилитель, синхронный детектор и согласующий блок соединен со вторым входом управляемого фазовращателя, выход которого соединен со входом усилителя-ограничителя, а выход

1754 6

""усилителя-ограничителя соединен сь

1 вторым входом синхронного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при вкспертиз

1. Авторское свил тельство СССР

Р 312210, кл. G 01 R 25/00,,1971.

5 2. Галахова О.П. и др. Основы фазометрии, JI., Энергия, 1976, с.141.