Устройство для цифрового формирования фазового сдвига

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iii 729527 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.77 (21) 2509299/18-21 (53)М. Кл. с присоединением заявки .%

Гвсуднрстеннньщ нваттт

СССР

an днлам нзобретвннй н еткрктнй

6 01 R 25/04 (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.80. Бюллетень Рй 15

Дата опубликования описания 25.04.80 (53 ) УД К 621.317..7 (088.8) (72) Автор изобретения

Е. С. Бураков

Ордена Ленина политехнический институт имени 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (7,1) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВОГО ФОРМИРОВАНИЯ

ФАЗОВОГО СДВИГА

Изобретение относится. к фазоизмерительной технике и может быть использовано для построения калибраторов фазовых сдвигов фазометров.

Известно устройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее заданный

5 генератор с делителями частоты в двух каналах и выходные усилители (1).

Однако такое устройство не позволяет получить дискрет установки фазового сдвига меньше периода опорной частоты задающего генератора.

Известно также устройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее задающий генератор, делители частоты, фазовый дискриминатор, устройства сравнения кодов, устройства установки чисел, причем два входа фазового дискриминатора подключены к выходам первого и второго делителей частоты соответственно, а его выход соединен со входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к управляющему входу управляемого генератора, выход последнего соединен со входом второго делителя частоты, а выход задающего генератора соединен со входом первого делигеля частоты, причем выводы каждого разряда делителей частоты и выходы устройств установки чисел подключены ко входам устройств сравнения кодов (2). Однако при необходимости получения дискрета фазового сдвига менее единиц градусов возникает существенная погрешность статиэма системы ФАП. Кроме того, из-за кратковременной нестабильности частоты управляемого генератора возникают флюктуации формируемого фазового сдвига.

Целью изобретения является повышение точности формирования фазового сдвига.

Это достигается тем, что устройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, соединенные через блоки сравнения кодов с блоками установки чисел, снабжено двумя дополнительными делителями частоты, тремя формирователями импульсов, подстроечным фазовращателем, элементом И, однополюсным преобразователем частоты и индикатором совпадений, причем один из входов однополосного преобразователя частоты соединен с задающим генератором, а второй — с выходом одного из дополнительных делителей частоты, вход кото3 7295 рого связан с выходом первого формирователя импульсов, входов первого целителя частоты и первым входом элемента И, выход однополосного преобразователя частоты подсоединен через подстроечный фазовращатель к второму формирователю импульсов, выход которого подключен к второму входу элемента И и входу второго делителя частоты, при этом выход элемаита И подключен ко входу второго дополнитель- ного делителя частоты, к выходу которого под- О соединен индикатор совпадений и третий формирователь импульсов, а установочные входы mpвого и второго делителей частоты подключены к выходу третьего формирователя импульсов.

На чертеже изображена структурная схема устройства для цифрового формирования фазового сдвига.

Устройство содержит задающий генератор 1, формирователи 2, 3, 4 импульсов, делители

5, 6 частоты, дополнительные делители 7, 8 час- 2О тоты, однополосный преобразователь 9 частоты, подстроечный фазовращатель 10, элемент И 11, и щикатор 12 совпадений, блоки 13, 14 сравнений кодов, блоки 15, 16 установки чисел.

Выходной сигнал задающего генератора 1, частота которого равна F 1, преобразуется в короткие импульсы формирователем 2 импульсов, после чего поступает на вход делителя S частоты с коэффициентом деления равным И, и на вход дополинтельного делителя 7 частоты, зО коэффициент деления которого выбирается равным М/М-Н. Сиг ил с выхода дополнительного целителя 7 частоты с частотой, равной Е1/М/М-Н, подается на один из входов однополосного преобразователя частоты 9, на второй вход которого з поступает выходной сигнал задающего генератора 1, На выходе однополосного преобразователя частоты 9 образуется сигнал с частотой, равной F2=F1 — F 1/М/M/-H=H/Ì F1. Выходной сигнал последнего поступает через подстроечный фазовра-,щ щатель 10 ня вход формирователя 3 импульсов.

Короткие импульсы с выхода формирователя 3 импульсов подаются на вход делителя 6 частоты, коэффициент деления которого равен Н, и на один иэ входов элемента 11 И, на второи вход 4

Которого поступают короткие импульсы с выхоца формирователя 2 импульсов. В моменты совпадения импульсов возникает импульс на выходе элемента 11 .И. Частота совпадения импульсов равна F1 — F2. Импульсы с выхода элемента И подаются на вход дополнительного делителя 8 частоты, коэффициент деления которого выбирается равным M=H Таким образом, на его выходе вырабатывается сигнал с частотой Fl/М.

Выходнои сигнал дополнительного делнъеля 6 частоты поступает на индикатор 12 совпадении и вход формирователч 4 импуяьсов. Один

М-Н совпавших импульсов поступает с выхода формирователя 4 импульсов на установочные в

27 4

"0" входы делителей 5, 6 частоты. Если разность начальных фаэ сигналов окажется таковой, что не произойдет ни одного совпадения их временных положений, то дополнительный делитель 8 частоты будет находиться в статическом состоянии, что будет зафиксировано индикатором

12 совпадений. Изменением вносимой задержки подстроечного фазовращателя 10 добиваются совпадения любой пары выходных импульсов формирователей 2,3 импульсов, что зафиксирует индикатор 12 совпадений при возникновении счета дополнительным делителем 8 частоты. Таким образом, осуществляется жесткая привязка начальных фаз входных сигналов делителей 5, 6 частоты. На входы блоков 13, 14 сравнения кодов поступают текущие значения кодов со всех разрядов делителей 5, 6 частоты и коды с выходом блоков 15, 16 установки чисел соотвественно. В момент совпадения кода делителя 5 частоты с кодом числа i на выходе блока 13 сравнения кодов вырабатывается короткий импульс, являющийся выходным сигналом опорного канала. В момент совпадения кода делителя 6 частоты и кода числя j на выходе блока 14 сравнения кодов вырабатывается короткий импульс, временное положение которого относительно импульса опорного канала соответствует разности фаэ v =2Л/НМ/jM — iH/.

В известном устройстве разность начальных фяэ сигналов, поступающих на фазовый дискриминатор, является погрешностью статизма системы ФАН н входит непосредственно в основную погрешность устройства. Велин.чина этой погрешности составляет 0,1 — 0,5 . Снижение погрешности статизма за счет увеличения, петлевого усиления приводит к потере устойчивости замкнутой системы регулирования,, что, в свою очередь вызывает увеличение флюктуаций формируемого фазового сдвига.

Предлагаемое устройство свободно от указанных недостатков, так как не содержит структур ных звеньев, являющихся источником больших флюктуаций, а также при равной с прототипом точности фиксации начальных фаз, в заявляемом устройстве разность фаз выходного сигнала относительно опорного канала оказывается уменьшенной в число раз, равное коэффициенту деления второго канала. Например, при точности фиксации начальных фяэ сигналов Р1 и F2, равной «+1 и при значении коэффициента деления Н=4000, погрешность формирования фазового сдвига на выходной частоте устройства

Оказывается меньше 0 0005

1 редлагаемое устройство использовано при построении калибратора фазового сдвига и может быть также использовано при создании иной прецизионной фазометрической аппаратуры.

729527

Составитель А. Старостина

Техред Ж.Кастелевич Корректор M. Пожо

Редактор А. Морозова

Заказ 1255/39 Тираж 1019 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета CCP по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж-3э, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Устройство для цифрового формирования фазового сдвига, содержащее задающий генератор, два делителя частоты, соединенные через блоки сравнения кодов с блокам:< установки чи- сел, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования фазового сдвига, снабжено двумя дополнительными делителями частоты, тремя формирователями импульсов, подстроечным разовращателем, элементом И, однополосным преобразователем час готы и индикатором совпадений, причем один из входов однополосного преобразователя частоты соединен с задающим генератором, а второй — с выходом одного из дополнительных де- ь лителей частоты, вход которого связан с выходом первого формирователя импульсов, входом первого делителя истоты и первым входом

6 элемента И, выход однополосного преобразовате ля частоты подсоединен через подстроечный фазовращатель к второму формирователю импуль сов, выход которого подключен к второму входу элемента И и входу второго делителя частоты, при этом, выход элемента И подключен ко входу второго дополнительного делителя частоты, к выходу которого подсоединен индикатор совпадений и третий формирователь импульсов, а установочные входы первого и второго делителей частоты подключены к выходу третьего формирователя импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Галахова О. П. и др. Основы фазометрии.

Л., "Энергия", 1976, с. 208.

2. Авторское свидетельство СССР N" 457937, кл. G 01 R 25/08, 1973.