NL8403742A

NL8403742A - Faseverschuiver.

Info

Publication number: NL8403742A
Application number: NL8403742A
Authority: NL
Original assignee: Toshiba Kk
Priority date: 1983-12-21
Filing date: 1984-12-08
Publication date: 1985-07-16
Also published as: DE3446268C2; JPS60132412A; DE3446268A1; US4607229A

Description

Λ> . - i -1- 24342/JF/tv

Korte aanduiding: Faseverschuiver.

De uitvinding heeft betrekking op een faseverschuiver.

De faseverschuiver dient voor het opwekken van een signaal, dat een fase heeft, die tegengesteld is aan die van een ander signaal.

5 Conventionele faseverschuiverschakelingen maken in het algemeen gebruik van of een schakeling, die vertragingslijnen toepast of een schakeling, die gebruik maakt van diodes met een variabele capaciteit. De faseverschuiving kan alleen op een wijze, die gebruik maakt van vertragingslijnen worden gevarieerd en ofschoon 10 een continue variatie kan worden bereikt onder gebruikmaking van diodes met variabele capaciteit, is het bereik van variatie smal.

Bijgevolg wordt in het geval, waarin van een signaal B de fase volledig dient te worden geïnverteerd ten opzichte van die van een ander signaal A, zorn grote faseverschuiving normaal 15 bewerkstelligd door een schakeling, die gebruik maakt van een combinatie van vertragingslijnen en diodes met variabele capaciteit.

Een doel van deze uitvinding is derhalve te voorzien in een faseverschuiver voor het verschuiven van een van twee signalen, die een faseverschil ten opzichte van elkaar hebben, zodat deze 20 een fase heeft, die tegengesteld is aan die van het andere signaal.

De uitvinding voorziet hiertoe in een inrichting van de in de aanhef genoemde soort, die het kenmerk heeft, dat deze omvat een eerste en tweede klem voor het ontvangen van een eerste en tweede signaal met een faseverschil ten opzichte van elkaar, een 25 eerste mengorgaan voor het mengen van het eerste signaal met het tweede signaal, een orgaan voor het verplaatsen van de fase van het eerste signaal met 90° om een eerste faseverplaatst signaal op te wekken, een tweede mengorgaan voor het mengen van het eerste faseverplaatste signaal met het tweede signaal, een derde mengorgaan 30 voor het mengen van het tweede signaal met een van de uitgang van het eerste mengorgaan afgeleid signaal, een orgaan voor het verplaatsen van de fase van het tweede signaal met 90° om een tweede faseverplaatst-signaal op te wekken, een vierde mengorgaan voor het mengen van het tweede faseverplaatste signaal met een van de uitgang van het tweede 35 mengerorgaan afgeleid uitgangssignaal, en een combineerorgaan voor het combineren van een uitgangssignaal van het derde mengorgaan met een door het vierde mengorgaan verschaft uitgangssignaal, om een 8403742 -2- 24342/JF/tv \ C a* signaal op te wekken, dat een fase heeft, die is tegengesteld aan die van-het eerste signaal.

Een uitvoeringsvorm van een faseverschuiver volgens de onderhavige uitvinding zal nu bij wijze van voorbeeld worden beschreven pnder verwijzing naar de bijbehorende tekening, die een schakelschema 5 van een faseverschuiver is.

Een eerste en tweede signaal e^ en e^, die verschillende fasen met betrekking tot elkaar hebben, zijn gelegd aan de klemmen 2 en 4.

Het eerste signaal e, wordt toegevoerd aan een 90° fasesplitser 40A

i t en wordt daardoor gedeeld in twee signalen e^ en e^. Signaal e^ 10. is in fase met het eerste signaal e^, terwijl de fase van signaal e^ 90° is verplaatst met betrekking tot het eerste signaal e^. Het door de splitser 40A verschafte signaal e^ en worden toegevoerd aan een tweetal gebalanceerde mengers respectievelijk 41 en 42. Het signaal e2, dat bij een knooppunt N wordt gesplitst, wordt toegevoerd aan een 15 infasesplitser 40 als een derde signaal e^. Dit derde signaal e^ wordt gedeeld in twee infasesignalen e^ en e^· Deze signalen e^ en e^2 worden toegevoerd aan respectievelijk de mengers 41 en 42 en worden gemengd met de signalen e^ en e12·

Bijgevolg worden de gemengde signalen EI en ÉS, die frequenties 20 hebben van de som of het verschil van de twee in de mengers 41 en 42 ingebrachte signalen, door de mengers 41 en 42 verschaft. De gemengde signalen Êi en ÉS worden via respectievelijk laagdoorlaatfilter 51 en 52 toegevoerd aan de versterkers 54 en 53. De versterkingsfactor van versterkers 54 en 53 is respectievelijk ingesteld op -A en A. Versterkte 25 uitgangssignalen EI en EQ van de versterkers 54 en 53 worden toegevoerd aan de gebalanceerde mengers 26 en 27.

Het aan de 90° splitser 25 toegevoerde signaal e2 wordt gedeeld in twee signalen e21 en e22· Signaal e21 is in fase met signaal e2, terwijl signaal e22 90° is verplaatst met betrekking tot het 30 signaal e2· Signaal e21 en e22 worden toegevoerd aan de gebalanceerde mengers respectievelijk 26 en 27-

In de mengers 26 en 27 wordt het signaal EI gemengd met ep 1 en wordt signaal EQ gemengd met e22. De uitgangssignalen el, eQ van mengers 26 en 27 worden gecombineerd door een infasecombineerorgaan 35 28, zodat aan uitgangsklem 8 een uitgangssignaal eQ wordt opgewekt.

Nu wordt indien het eerste en tweede signaal en e^ zijn gedefinieerd door: 8403742 ¢- 7 -3- 24342/JF/tv = cos ut; en e^ = cos(ut + -9·), het uitgangssignaal El van menger 41 beschreven door de volgende vergelijking: 5 EI = cos ω t . cos fi> t + Φ } = 1/2 fcos (-9·) + cos (2 ü)t + 9·)}

Indien derhalve de uitgangsspanning EI wordt doorgelaten door het laagdoorlaatfilter 51, dan wordt de uitgangsspanning Ëï in de 10 volgende vergelijking verkregen: Ëï = 1/2 cos 9>

Het uitgangssignaal EI van de inverse versterker 54, die is verbonden 15 met de uitgangsklem van het laagdoorlaatfilter 51, wordt in de volgende vergelijking verkregen, indien de versterking ervan -2 is: EI = cos 9- 20

Anderzijds is de door de menger 52 opgewekte uitgangsspanning

Om? EQ gedefinieerd door de volgende vergelijking: EQ = cos (ut + 2). cos (ut +9·) 25 r 1/2 fcos (ï - 9·) + cos (2 ut + | + 9·) O?

Indien derhalve deze spanning EQ wordt gelegd aan het laagdoorlaatfilter 52, wordt de uitgangsspanning ËQ in overeenstemming met de volgende vergelijking verkregen: 30 ËQ = 1/2 cos (9* - |) = 1/2 sin 9-

Door het leggen van dit uitgangssignaal van het laagdoorlaatfilter 35 42 aan de infaseversterker 53, wordt het uitgangssignaal EQ van de versterker 53 in de volgende vergelijking verkregen, indien de versterking ervan 2 is: 8403742 -4- 24342/JF/tv *

ν' *C

EQ = sin θ "*

Aangezien de menger 26 het uitgangssignaal EI mengt met het signaal e21, wordt het uitgangssignaal el ervan uitgedrukt in de volgende vergelijkingr 5 el s -cos θ . cos (oot + θ)

Aangezien anderzijds de menger 27 het uitgangssignaal EQ mengt met het signaal e22 wordt {iet uitgangssignaal eQ ervan uitgedrukt .jQ in de volgende vorm:

1T

eQ = sin θ , cos fcot + θ + s -sin θ . sin (oot + θ) 15

Nadat deze uitgangssignalen zijn gecombineerd door het combineer-orgaan 28, wordt het uitgangssignaal eQ uitgedrukt in de volgende ' vergelijking?

e ξ el + eQ

20 0 = -cos θ . cos (ü)t + θ·) - sin θ· . sin (cot + θ) = -cos (oot + θ - θ) = -cos (Ot 25 Bijgevolg wordt het uitgangssignaal eQ zodanig gestuurd, dat de fase ervan is geïnverteerd ten opzichte van die van het eerste signaal e^.

In dit geval kan de versterkingsfactor van versterker 54 positief worden gemaakt, waarna het signaal e21 dient te worden toegevoerd aan 2q de menger 26, nadat de polariteit daarvan is omgekeerd.

De uitvinding voorziet dus in een werkwijze voor het opwekken van een signaal met een polariteit, die tegengesteld is aan een van de ingangssignalen.

Samenvattend .voorziet de uitvinding in een faseverschuiver met 35 een eerste en tweede menger (41, 42), die een eerste signaal (e^) mengen met een tweede signaal (e2), dat een fase heeft, die verschilt van het eerste signaal, een derde en vierde menger (26, 27), die 8403742 ♦ -5- · 24342/JF/tv het tweede signaal mengen met het uitgangssignaal van de eerste en t tweede menger en een combineerorgaan (28), dat de uitgangssignalen van de eerste en vierde menger mengt voor het opwekken van een uitgangssignaal met een fase, die is geïnverteerd met betrekking tot het eerste signaal.

5 Het zal duidelijk zijn aan vaklui op dit gebied van de techniek dat verscheidene modificaties en variaties kunnen worden gemaakt op de uitvoeringsvorm van de uitvinding als hierboven beschreven, zonder buiten de geest en strekking van de uitvinding te komen.

8403742

Claims

1. Faseverschuiver, met het kenmerk, dat deze omvat: een eerste en tweede klem (2, 4) voor het ontvangen van een eerste (e^) en tweede (e^) signaal met een faseverschil ten 5 opzichte van elkaar; een eerste mengorgaan (41) voor het mengen van het eerste signaal met het tweede signaal? een orgaan (40A) voor het verplaatsen van de fase van het eerste signaal met 90° om een eerste faseverplaatst signaal op te 10 wekken? een tweede mengorgaan (42) voor het mengen van het eerste faseverplaatste signaal met het tweede signaal; een derde mengorgaan (26) voor het mengen van het tweede signaal met een van de uitgang van het eerste mengorgaan afgeleid 15 signaal (EI);. een orgaan (25) voor het verplaatsen van de fase van het tweede signaal met 90° om een tweede faseverplaatst signaal op te wekken; een vierde mengorgaan (27) voor het mengen van het tweede 20 faseverplaatste signaal met een van de uitgang van het tweede mengorgaan (42) afgeleid uitgangssignaal (EQ); en een combineerorgaan (28) voor het combineren van een uitgangssignaal van het derde mengorgaan met een door het vierde mengorgaan verschaft uitgangssignaal, om een signaal (eQ) 25 op te wekken, dat een fase heeft, die is tegengesteld aan die van het eerste signaal. t

2. Faseverschuiver volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat laagdoorlaatfilters (51; 52) en versterkers (54; 53) in seriële betrekking met elkaar zijn verbonden tussen respectievelijk het 30 eerste mengorgaan (41) en het derde mengorgaan (26) en tussen het tweede mengorgaan (42) en het vierde mengorgaan (27)·

3. Faseverschuiver volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de versterkers versterkingsfactoren met inverse polariteit met betrekking tot elkaar hebben. 35 Eindhoven, december 1984. 8403742