Фазосдвигающее устройство

 

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фаз гармонических сигналов в широком диапазоне изменения их амплитуды и частоты. Цель изобретения - расширение диапазона задания фазового сдвига. Это достигается введением в устройство частотно-задающего блока 20, инвертора 17, триггера 19 и блока 18 временной привязки. Кроме того устройство содержит формирователь 1 входного сигнала, тактовые генераторы 2 и 3, блоки 4, 12 и 13 временной привязки, триггеры 5, 14 и 15, счетные триггеры 6 и 7, элементы совпадения 8-11, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16. 3 ил. Ш

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (19) (И) . g) 4 G 01 R 25/04

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

)

H ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фаэ гармонических сигналов в широком диапазоне изменения их амплитуды и частоты. Цель изобретения расширение диапазона задания фазового сдвига. Это достигается введением в устройство частотно-задающего блока 20, инвертора 17, триггера 19 и блока 18 временной привязки.

Кроме того устройство содержит формирователь 1 входного сигнала, тактовые генераторы 2 и 3, блоки 4, 12 и 13 временной привязки, триггеры

5, 14 и 15, счетные триггеры 6 и 7, элементы совпадения 8-11 элемент

ИСКЛЮЧАЮЦ(ЕЕ ИЛИ 16. 3 ил. (61) 957124 (21) 3820007/24-21 (22) 29.11.84 (46) 23.04.86. Бюл. Р 15 (71) Красноярский политехнический институт (72) А.С. Глинченко (53) 621.317.77 (088.8) (56) Авторское свидетельство .СССР

Р 957124, кл. G 01 R 25/04, 1982. (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д3

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения сдвига фаз гармонических сигналов в широком диапазоне изменения их амплитуды и частоты и является усовершенствованием известного устройства по авт.св.Р 957124.

Цель изобретения — расширение диапазона задания фазового сдвига за счет введения в фазозадающее устройство дополнительных блоков и связей, позволяющих задавать фазовые сдвиги выходных сигналов уже сдвинутых относительно друг друга

О на угол, равный 90 !

На фиг.1 приведена структурная схема устройства, на фиг.2 — структурная схема блока временной привязки; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство (фиг.1) содержит формирователь 1 входного сигнала,соединенные друг с другом первый 2 и второй 3 тактовые генераторы, с которыми соединен первый блок 4 временной-привязки, с выходами которого соединен первый триггер 5, первый 6 и второй 7 счетные триггеры, соединенные с выходами триггера 5 и, соответственно, с первым 8,и вторьм

9, и третьим 10, и четвертым 11 элементами совпадений, которые соединены входами с соответствующими выходами формирователя 1, а выходами соответственно с вторым 12 и третьим 13 блоками временной привязки, которые также соединены входами с выходами первого 2 и второго 3 тактовых генераторов,а выходами — с вторым 14 и третьим 15 триггерами, выходы которых соответственно, соединены с входами элемента 16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, с выходом которого соединен инвертор 17 и первый вход четвертого блока 18 временной привязки. Выходы блока 18 соединены с четвертым триггером 19, а частотозадающий блок 20 соединен с первым тактовым генератором 2 и третьим входом четвертого блока 18 временной привязки, с вторым входом которого также соединены элемент 16 ИСКЛЮЧАЮ-

ЩЕЕ ИЛИ через инвертор 17, а второй тактовый генератор 3 соединен с его четвертым входом.

Идентичные блоки 4, 12, 13 и 18 временной привязки (фиг.1) содержат

1226340 первый 21, второй 22, третий 23 и четвертый 24 элементы совпадений, попарно соединенные между собой и первым 25 и вторым 26 реверсивными счетчиками.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на формирователь 1 где преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов, в общем случае несимметричных и содержащих ложные нуль-переходы за счет широкополосных шумов.

Зта последовательность подается на первый блок временной привязки 4, куда поступают также импульсы с первого 2 и второго 3 тактовых генераторов с частотами f„, = « „ . В блоке временной привязки 4 с помощью реверсивных счетчиков 25 и 26 (фиг.2) и элементов 21-24 совпадений осуществляется цифровое интегрирование импульсных последовательностей, в результате которого на выходе первого триггера 5 формируются импульсы, не содержащие ложных нуль-переходов. Однако здесь сохраняется асимметрия и временное смещение,зависящее от соотношения сигнал-шум на входе устройства, которые прио водят к погрешности задания 90 -ного сдвига фаз. Зти погрешности исключаются.с помощью счетных триггеров

6 и 7, элементов 8-11 совпадения, второго 12 и третьего 13 блоков временной привязки, второго 14 и третьего 15 триггеров и элемента 16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. На выходе этого элемента получаются симметричные прямоугольные импульсы, сдвинутые по

40 фазе на 90 относительно входного

Ю сигнала, причем этот сдвиг практически не зависит от уходов нулевой линии формироватепя и соотношения сигнал-шум на входе устройства.

Формирование сигнала с регулио руемым относительно 90 фазовым сдвигом осуществляется с помощью четвертсго блока 18 временной привязки, соединенного с ним четвертого триггера 19 и частотозадающего блока 20.

На сигнальные входы блока 18 временной привязки поступают импульсы с элемента 16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и подключенного к нему инвертора 17, а на тактируемые входы — импульсы с выхода второго тактового генератора

3 и частотозадающего блока 20, частота которого 1 » может изменяться в заданных пределах относительно частоты, о

Фазовый сдвиг 90 на выходах триггеров 5, 14 и 15, соединенных с соответствующими блоками 4, 12 и 13 временной привязки, определяется соотношением частот первого 2 и второго 3 тактовых генераторов, равным fr =21 г Сигнал на выходе триггера 19 о,. также будет сдвинут на 90 относи-. тельно сигнала на выходе элемента

16 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, если частота „ =1 =Zf„, Этот случай представлен на временной диаграмме (фиг.3, эпюры о-)). На эпюрах (и r показаны изменения кодов реверсивных счетчиков 25 и 26 (фиг.2) четвертого блока 18 временной привязки. При

1,. Я, (эпюры е,ж и о ) Выходные коды реверсивных счетчиков 25 и 26> работающих на вычитание с частотой тактовых импульсов 1, будут раньГ 1 ше достигать нулевого значения и момент перехода через нуль выходноО

ro сигнала будет смещаться влево,что соответствует уменьшению фазового о сдвига относительно 90

При 1 „«21 (эпюры и,к и Л ) моменты переходов выходных сигналов смещаются вправо и фазовый сдвиг о увеличивается отнбсительно 90

Можно показать, что фазовый сдвиг выходного сигнала связан со значениями частот „„ и f, соотношением:

Г

Ч =180 —

Го

Так, при 2„, = 5i „с = 60;при

Максимальный фазовый сдвиг имеет место при f,z =f и равен 180

Минимальный фазовый сдвиг ограничивается быстродействием используемой

226340 4 элементной базы, т.е. максимально возможным значением частоты f

Следует отметить, что регулирование фазы возможно и в блоках 4, 12 и 13 временной привязки путем изменения соотношения частот тактовых генераторов 2 и 3, однако оно приводит к существенному ухудшению помехоустойчивости устройства и or10 раничивается возможной асимметрией их выходных сигналов . Регулирование фазы в дополнительно введенном блоке 18 временной привязки не влияет на помехоустойчивость устройства и симметрию выходного сигнала.

Таким образом, беэ существенного усложнения фаэосдвигающего устройства можно расширить его функциональные возможности и область применения эа счет регулирования сдвига фаз относительно 90 в заданных пределах.

Формула изобретения

Фаэосдвигающее устройство по авт.св. У 957124, о т л и„ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона задания фазовых сдвигов, в него введены частотозадающий блок,,инвертор, четвертый триггер и четвертый блок временной привязки, первый вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй — с выходом инвер35 тора, третий — с выходом частотозадающего блока и четвертый — с выходом второго тактового генератора, вход частотозадающего блока соеди40 нен с выходом первого тактового генератора, вход инвертора — с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы четвертого блока временной привязки подключены к входам четвертого триггера, выходы которого являются дополнительными выходами устройства.

1226340

ФФГ 1

Составитель В. Шубин

Техред Л»Олейник Корректор Г„ Решетник

Редактор Н. Яцола

Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 212б/43

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул . Проектная,4