SU1078353A1 - Калибратор фазы - Google Patents

Abstract

КАЛИБРАТОР ФАЗЫ, содержащий блок управлени , подключенный к входам формировател  тактовых импульсов, формировател  кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формировател  тактовых импульсов , вторые входы - к выходу формировател  кодов, отличающийс  тем, что, с целью.повышени  точности установки фазовых сдвигов при изменении с1мплитудал сигналов , в каждый канал введены последовательно соединенные элемент задержки -и амплитудно-импульсный преобразователь , причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых  вл ютс  выходами устройства , а вторые входы амплитудно- импульсных преобразователей подклю- JS чены через аттенюаторы к выходам О) цифроаналоговых преобразователей, входы элементов задержки подключены к соответствующим выходам пересчетных блоков.

Description

Изобретение относитс  к фазоизмерительной технике и предназначено дл  получени  двух гармонических сигналов с регулируемой амплитудой без изменений установленных значений фазовых сдвигов. Известно цифровое фазозадающее устройство на основе триггерных многоустойчивых делителей частоты, содержащее задающий генератор, пересчетный блок, дешифратор, управл ющий триггер, элементы совпадений , выходные триггеры, переключатели , фильтры ij . Устройство отличаетс  точностью задани  фазовых сдвигов, простотой аппаратурной реализации и обеспечением аттестации фазометров по фазоамплитудной погрешности. Однако наличие высокодобротных полосовых фильтрой, предназначенных дл  выделени  первой.гармоники из импульсного сигнала, значительно ухудшает стабильность задаваемых фазовых сдвигов, и сужает диапазон рабочих частот., Известен калибратор фазы с дискретным формированием сигналов ступенчато-синусоидальной формы, соде жащий блок управлени , подключенный к входам.формировател  тактовых импульсов , формировател  кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок, цифроаналоговый преоб разователь , фильтры нижних частот, аттеню атор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формировател  тактовых импульсов, вторые вхо ды пересчетных блоков подключены к выходу формировател  кодов, вторые входы цифроаналоговых преобразо вателей, фильтров нижних частот, аттенюаторов и третьи входы пересче ных блоков подключены к блоку управ лени  2 . Недостаток устройства - наличие фазоамплитудной погрешности. При из менении амплитуды выходных напр жений калибратора фазы с помощью аттенюаторов , выполненных в виде резн тивных делителей, возникают фазоамплитудные погрешности, обусловлен ные изменением посто нных времени резистивных делителей и наличием паразитных емкостей. Целью изобретени   вл етс  повыш ние точности установки фазовых сдви гов при изменении амплитуды сигнало Поставленна  цель достигаетс  тем, что в калибратор фазы, содержа щий блок управлени , подключенный к входам формировател  тактовых импульсов ,- формировател  кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последо вательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формировател  тактовых импульсов, вторые входы к выходу формировател  кодов, введены в каждый канал последовательно соединенные элемент задержки и амплитудно-импульсный преобразователь, причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых  вл ютс  выходами устройства, а вторые входы амплитудно-импульсных преобразователей подключены через аттенюаторы к выходам цифроаналоговых преобразователей, -входы элементов задержки подключены к соответствующим выходам пересчетных блоков. На фиг. 1 представлена структурна  схема предлагаемого устройства} на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу. Устройство содержит блок 1 управлени , подключенный к входам формировател  2 тактовых импульсов, формировател  3 кодов, блока 4 индикации , опорный 5 и установочный б каналы , в каждом из которых включены последовательно соединенные пересчетные блоки 7 и 8 соответственно, цифроаналоговые преобразователи 9 и 10, аттенюаторы 11 и 12, амплитудно-импульсные преобразователи 13 и 14, фильтры 15 и 16 нижних частот,, выходы фильтров 15 и 16 нижних частот  вл ютс  выходами устройства, к вторым входам амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 подклк чены выходы элементов 17 и 18 задержки соответственно, входы элементов 17 и 18 задержки подключены к выходам пересчетных блоков 7 и 8 соответственно, первые вхо;и пересчетных блоков 7 и 8 подключены к выходу формировател  2 тактовых импульсов , вторые входы пересчетных блоков 7 и 8 подключены к выходу формировател  3 кодов. Устройство работает следующим образом I Импульсы с выхода формировател  2 тактовых импульсов с частотой f поступают в опорный 5 и установочный 6 каналы на входы пересчетных блоков 7 и 8. Установка требуемых приращений фазового сдвига осуществл етс  посредством управлени  начальными кодовыми состо ни ми пересчетных блоков 7 и 8. В зависимости от знака приращени  фазового сдвига, код, соответствующий требуемому приращению фазового сдвига, переписываетс  из формировател  3 кодов в пересчетный блок 7 либо впересчетный блок 8. Дл  пересчетных блоков 7 и 8, имеющих коэффициенты делени  п , существует И возможных значений начальных кодовых состо ний, что соответствует ц значени м начальной фазы выходных сигналов пересчетных I00.. блоков 7 и 8 с дискретностью - . Импульсы с выходов пересчетных блоков 7 и 8 управл ют цифроаналого вьлми преобразовател ми 9 и 10 соответственно , на выходах которых формируютс  сигналы ступенчато-синусои дальной содержащие k ступеней аппроксимации за период выходной частоты Рд(фиг. 2а). Частота PQ - выходных сигналов цифроанало говых преобразователей 9 и 10 в И раз меньше частоты импульсов { , поступающих на входы пересчетных блоков 7 и 8, Сигналы ступенчато-синусои/1альной формы (фиг. 2а) с выходов цифроаналоговых преобразователей 9 и 10 через аттенюаторы 11 и 12 поступают на амплитудно-импульсные преоб разователи 13 и 14 (фиг. 2б). На вторые входы амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 поступают импульсы с выходом пересчетных блоков 7 и 8, сдвинутые в элементдх 17 и 18 задержки на величинуJ, -т,тЧ / о фиг.2г) . На выходах амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 формируютс  сигналы ступенчато-синусоидальной формы, фронты которых совпадают с импульсаг4и, прошедиигли через элементы 17 и 18 задержки (фиг. 2г). При изменении коэффициен тов передачи аттенюаторов 11 и 12 .измен етс  амплитуды на входах и вы ходах амплитудно-импульсных преобра зователей 13 и 14. Паразитные емкос ти и изменени  посто нных времени аттенюаторов 11 и Д2 привод т при этом к изменению длительностей фрон тов сигналов ступенчато-синусоидаль ной формы на выходах аттенюаторов 1 и 12 (фиг. 2б). Временное положение выходных сигналов амплитудно-импуль ных преобразователей 13 и 14 и, следовательно , фаза первых гармоник сигналов (фиг. 2rJ измен тьс  не будут, поскольку положение импульсов считывани  на вторых входах амплитудноимпульсных преобразователей 13 и 14 (фиг. 2в) во времени неизменно. Считывание в амплитудно-импульсных преобразовател х 13 и 14 происходит че- рез врем  11 з f когда переходные процессы, обусловленные вли нием паразитных емкостей в аттенюаторах 11 и 12 уже закончатс . Окончательна  фильтраци  сигналов с выходов амплитудно-импульсных преобразователей 13 и 14 осуществл етс  фильтрами нижних частот 15 и 16. Поскольку .в спектре выходных сигналов амплитудно-импульсных преобразователей четные гармоники отсутствуют изза симметрии форйы сигналов относительно середины полупериода, а нечетные гармоники, кроме первой, будут , начина  с номера к-1, то фильтры 15 и 16 нижних частот Могут иметь полосу пропускани , существенно превышаьтщую частоту выходного сигнала FQ , что практически исключает их вли ние на стабильность установки приращений фазового сдвига. Амплитудно-импульсные преобразователи 13 и 14 могут быть выполнены в виде стробоскопических преобразователей на диодных ключевых элементах , нагрузкой которых  вл етс  емкость . Элементы 17 и 18 задержки могут быть выполнены на однотипных элементах И, используемых при построении пересчетных блоков 7 и 8. Введение новых элементов - два амплитудно-импульсных Преобразовател , два элемента задержки при указанных выше св з х между элементами позвол ет проводить проверку фазоизмерительной аппаратуры по фазоамплитудной погрешности в диапазоне частот до 10-50 МГц с точноетью (о,1-0,5У° в динамическом диапазоне сигналов 40-60 дБ, что невозможно в известном устройстве.

V

/

J I 11111 1111

фиг. 2

Claims (1)

1. КАЛИБРАТОР ФАЗЫ, содержащий блок управления, подключенный к входам формирователя тактовых импульсов, формирователя кодов, блока индикации, опорный и установочный каналы, в каждом из которых последовательно соединены пересчетный блок и цифроаналоговый преобразователь, фильтр нижних частот, аттенюатор, первые входы пересчетных блоков подключены к выходу формирователя тактовых импульсов, вторые входы - к выходу формирователя кодов, отличающийся тем, что, с целью.повышения точности установки фазовых сдвигов при изменении амплитуды сигналов, в каждый канал введены последовательно соединенные элемент задержки -и амплитудно-импульсный преобразователь, причем к выходам амплитудно-импульсных преобразователей подключены фильтры нижних частот, выходы которых являются выходами устройства, а вторые входы амплитудноимпульсных преобразователей подключены через аттенюаторы к выходам цифроаналоговых преобразователей, входы элементов задержки подключены к соответствующим выходам пересчетных блоков.

   фиг. 1

   SU ...,1078353