SU1010572A1 - Фазометр - Google Patents

Abstract

ФАЗОМЕТР, содержащий перши умножитель, первый фильтр и первую и вторую входн1 е клеммы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности фазометра, в него дополнительно введены аттенюатор , первый и второй амплитудные детекторы, сумматор, второй фильтр, второй умножитель, фазовращатель. блок сравнени  и гетеродин, при этом . перва  кпемма соединена с входом аттенюатора, выход которого подкп рчен к первому входу блока сравнени  и первому умножителю, второй вход.бпока сравнени  и второй умножитель подключены к второй клемме, а91ход блока сравнени  соединен с управл юир м входом аттенюатора, а вторые входы умножителей через управл емой фазовращатель подключены к гетеродину , выход первого умножител  через первы фильтр подключен к первому амплитудноку детектору, выход которого соединен с управл ющим входом фазовращател , а выходвторого умножиi тел  через второй фильтр соединены с входом второго амплитудного детектора , пр мой и инверсншй входы сумматора подключены к выходам амплитудных детекторов соответственно.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может быть использовано дл  определени  сдвига фаз между несущими напр жени ми одной и той же частоты балансно.-модулированных (БМ) и амплитудно-модулированных САМ) си|- налов. Известен фазочувствительный детектор , основанный на использовании электродинамического показывающего прибора. Вращающий момент этого прибора пропорционален посто нной составл ющей произведени  двух АМ-сигна лов. Переменные составл ющие момента с удвоенной частотой несущей полностью фильтруютс  инерционностью подвижной части прибора. Переменна  составл юща  момента с удвоенной частотой огибающей при низких значени х частоты огибающей полностью не отфильтровываетс . Основным недостатком фазочувствительного детектора  вл етс  зависимость показаний электродинаминеского прибора, пропорциональных как от сдви га фаз несущих так и огибающих, т.е. невозможно непосредственно измерить угол сдвига фаз между несущими балан но-модулированных и амплитудно-модулированных сигналов. Кроме того, фазочувствительными детекторами на осн ве асинхронных двухфазных двигателей и электродинамических приборов невоз можно измерить сдвиг фаз между несущими балансно-модулированных коле- а НИИ, имеющими разные (не кратные} ча стоты огибающих, так как в этом случае вообще отсутствует посто нна  составл юща , которой пропорциональны показани  прибора или вращающий момент двигател . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому « вл етс  фа зометр , построенный на основе умножа ющих цепей и содержащий умножитель и фильтр низких частот .2. При перемножении балансно-модулированных колебаний Uil-t) 9 isiHU)t W) --U,sin 5, sin (w получаем U,a))-- bUl- co5l9 -)t- Ц COS () COS4-C05 (lUji-h) Из анализа этого выражени  можно заключить, что информацию об угле сдвига фаз между несущими можно получить из выражени  ,-9)i-cos ( Дл  выделени  полезной составл ющей необходим избирательный фильтр, настроенный на частоту Р Q или ij Применение избирательных фильтров нежелат ельно в виду того, что полученное напр жение.на его выходе имеет дополнительный фазовый сдвиг, обусловленный параметрами фильтра. Так как фильтр необходимо иметь перестраиваемым , то и фазовый сдвиг, вносимый им, будет также зависеть от частоты и точности настройки фильтра, т.е. необходимо каждый раз вводить фазовую поправку. При использовании высокоизбирательных фильтров фазовый сдвиг, создаваемый фильтром, будет очень сильно зависеть от точности настройки на резонансную частоту, поэтому точно определить исконвГЙ угол затруднительно. Цель изобретени  - увеличение точности измерени  угла/сдвига фаз между несущими напр жени ми БМ-колебаний. Указанна  цель достигаетс  тем, что в фазометр, содержащий первый умножитель, первый фильтр и первую и вторую входные клеммы, дополнительно введены аттенюатор, первый и второй амплитудные детекторы, сумматор, второй {1тильтр, второй умножитель, фазовращатель , блок сравнени  и гетеродин, при этом перва  клемма соединена с входом аттенюатора, выход которого подключен к первому входу блока сравнени  и nepBo.w умножителю, второй вход блока сравнени  и второй умножитель подключены к клемме, выход блока сравнени  соединен с управл ющим входом аттенюатора, а йторые входы умножителей через управл емый фазовращатель подключены к гетеродину, выход первого умножител  через первый фильтр подключен к перщэму амплитудному детектору, выход которого соединен с управл ющим входом фазовращател , а выход второго умножител  через второй фильтр соединен с входом второго амплитудного детектора, пр мой и инверсный входыссумматораподключены к выходам амплитудных детекторов соответственно. 3 На чертеже показана структурна  схема фазометра. Фазометр содержит Аттенюатор 1, первый и второй умножители 2 и 3 управл емый фазовращатель i, блок 5 сравнени , первый и второй фильтры 6 и 7 нижних частот, первый и второй амплитудные детекторы 8 и 9т сумматор 10, входные клеммы 11 и 12 Фазометр работает следующим образом . Балансно-модулированное напр жение Ц( (t) подаетс  через управл емый аттенюатор 1 на первый умножитель 2. Второе БМ-напр жение поступает на второй умножитель 3. К обоим умножител м 2 и Зчерез управл емый фазовращатель k подводитс  гар моническое напр жение гетеродина ) с частотой, равной частоте не судей БМ-колебаний. Аттенюатор 1 не обходим дл  того, 4To6t i обеспечить равными амплитуды БМ-колебаний поступающих на умножители 2 и 3. Дл  этой цели служит блок 5 сравнени , который воздействует на управл  енйй аттенюатор 1, Напр жение с выходов умножителей 2 и 3 поступают на фильтры 6 и 7 выдел ющие напр жени  с частотами 5 -i Выходные напр жени  фильтров поступают на амплитудные детекто ры 8 и 9 а 1ходные сигналы детекторов вычитаютс  на сумматоре 10, Выходной сигнал сумматора характеризу ет сдвиг фаз между Несущими напр же ни ми БМ-сигналов. Выходное напр жение амплитудного детектора 8, кроме того, воздействуе на фазовращатель , с помощью которого обеспечиваетс  угол сдйига фаз между гармоническим напр жением U- (t и несущиf i напр жени ми БМ-колебаний равный 90, При умножении напр жений )UiSin2 isiy u)t

)-U,,sih(a)i+oi; получаем

U (.4:)U3 W-- 2,4.C05olisivi|m )-9)V 5ivjI(w+9i)t+oL3

При умно кении напр жений

и,Ю--и,51И sin Ctu-ttM) 0,,t-t)U%sih(iw-b-4.dL)

При достаточно малойJ ii jrs-vи поэтому ( ,« .

-2Г Ji si м Т / 4 «,in ) -1 ОаЦ

12ГС05 Р-51пчУ

С помощыр аттенюатора 1 амплитуды БМ-колебаний, поступающих на умнсикители 2 и 3, уравниваютс , То-е, 572 U,,lOU,,(t)-- |sw2.tco5 (ЧЧ) (a)-2, swLUu)-9, Дл  измерени  угла сдвига фаз между несущими балаНСно-модулированных сигналов целесообразно использовать j члены siyi9i-bcoscL; - Sivi9.,tcos() Напр жени  этих частот выдел ютс  фильтрами 6 и 9 соответственно. Как следует из выражений ,( 2} и (,3), дл  получени  указанных напр жений необходимо отфильтровать си1 налы с частотами 2(«)t -24:-to/- - f,2tw-t-9t+oL+- f Так как обючноц; 9, ./° Д этих целей можно испол ьзовать фильтр нижних частот с частотой среза, равной (6-10),,- максимальное значение, которое иожет принимать частота 6 или 9,- этом случае в полосе прозрачности фазовый сдвиг, вносимый фильтром, будет минимальным , а фильтры выполн ютс  неперестраиваемыми . Если при помощи фазовращател  4 осуществл ть поворот фазы гармонического напр жени  таким образом, чтобы oL +3r, где - сшибка установки угла oL, равного 90 то на выходе амплитудных детекторов 6 и 7 получаем посто нные напр жений веи чи ной - U UiVn siMTi (T-4) s UiU 2. таком случае показани  на вы де сумматора 10 будут равны U- A7 -A JfCOSM--SiM43 ; . . - л; urV« C05 f/- -SlV f4|| при CkO-AS HJ i 10105726 о-лее точное измерение угла Ц за счет Предлагаемое устройства no сравнению с известными обеспечивает боиспользовани  не пере страивающих филь тров низких частот. Кроме того, устройство возможно «спользовать также и дл  измерени  угла сдвига фаз между несущими амплитудно-модулированных сигналов.

Claims (1)

1. ФАЗОМЕТР, содержащий первый умножитель, первый фильтр и первую и вторую входное клеммы, отличающийся тем, что, с целью повышения точности фазометра, в него дополнительно введены аттенюатор, первый и второй амплитудные детекторы, сумматор, второй фильтр, второй умножитель, фазовращатель, блок сравнения и гетеродин, при этом .

   первая клемма соединена с входом аттенюатора, выход которого подключен к первому входу блока сравнения и первому умножителю, второй вход блока сравнения и второй умножитель подключены к второй клемме, выход блока сравнения соединен с управля ющим входом аттенюатора, а вторые входы умножителей через управляемой фазовращатель подключены к гетероди ну, выход первого умножителя через первы^ фильтр подключен к первому амплитудному детектору, выход которого соединен с управляющим входом фазовращателя, а выход’второго умножителя через второй фильтр соединены с входом второго амплитудного детектора, прямой и инверсный входы сумматора подключены к выходам амплитудных детекторов соответственно.

   с удвоенной чанизких значениполностью не