SU1112311A1 - Фазовращатель синусоидальных сигналов - Google Patents

Abstract

ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий два канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных фазосдвигающего-узла на , четырехполюсника и фазоинвертора с регулируемыми коэффициентами передачи, авторой из аналогичного четырехполюсника, причем выходы каналов подключены к первому и второму входу сумматора, третий вход которого соеданен с выходом первого четырехполюсника первого канала, отличающийс   тем, что, с целью расширени  частотного диапазона входного сигнала , он снабжен электронным ключом, один вход которого соединен с входом фазовращател , а второй - с первым выходом блока управлени , выход электронного ключа соединен с входом введенного формировател  пр моугольных импульсов, выход которого соединен с входом блока управлени  и первым входом введенного преобразовател  период-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управлени , а выход преобразовател  период-код соединен с вторым входом фазосдвигающего узла на 90.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано в фазовых след щ пс системах , используемых в информационноизмерительных-системах сбора и кодировани  информации от магнитных преобразователей , которые питаютс  от генератора синусоидального напр жени  инфразвуковой частоты.

Известен фазовращатель, содержащий фазосдвигающий узел, два четырехполюсника и сумматор. Фазовращатель собран по двухканальной схеме. В первом канале последовательно включённые фазосдвигающий узел на 90° и четырехполюсник с регулируемым коэффициентом передачи, во втором - аналогичнь1Й четырехполюсник, выходы каждого канала подключены к входам сумматора 13.

Такой фазовращатель не обеспечивает получени  измен ющегос  знакопеременного фазового сдвига.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  фазовращатель, обеспечивающий знакопеременный фазовый сдвиг, который содержит фазосдвигающий узел, функциональные устройства, фазоинвертор и сумматор. Фазовращатель собран по двухканальной схеме. Первый канал выполнен из последовательно соединенньк фазосдвигающего узла и четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи, а второй - только из одного четырехполюсника с регулируемым коэффициентом передачи. Выход четырехполюсника одной св зью непосредственно, а р ругой через фазоинвертор подключен к двум входам сумматора, третий вход которого соединен с вторым четырехполюсником C2.L

Выходное напр жение на выходе известного фазовращател  зависит от изменени  частоты входного сигнала. Так, например, при изменении частоты входного сигнала на пор док величина напр жени  на его выходе измен етс  также на пор док.

Цель изобретени  - расширение частотного диапазона входного сигнала .

ПоставленНсШ цель -достигаетс  тем, что фазовращатель синусоидальных сигналов, содержащий два канала, первый из которых сострит из последовательно соединенных фазосдвигающего узла на 90®, четьфехполюсника и

фазоинвертора L регулируемыми коэффициентами передачи, а второй - из аналогичного четырехполюсника, причем выходы каналов подключены к первому и второму входам сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого четырехполюсника первого канала, снабжен электронным ключом, один вход которого соединен с входом фазо ращател , а второй - с первым выходом блока управлени , выход электронного ключа соединен с входом введенного формировател  пр моугольных импульсов, выход которого соединен с входом блока управлени  и первым входом введенного преобразовател  период-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управлени , а выход преобразовател  период-код соединен с вторым входом фазосдвигающего узла на 90.

На фиг. 1 приведена структурна  схема фазовращател J на фиг. .2 временные диаграммы, по сн ющие работу фазовращател .

Фазовращатель синусоидальных сигналов содержит фазосдвигающий узел 1 на 90°, четырехполюсники 2 и 3 и фазоинвертор 4 с регулируемыми коэффициентами передачи, сумматор 5, электронный ключ 6, формирователь 7 пр моугольных импульсов, блок 8 управлени , преобразователь 9 период-код , генератор 10 импульсов, элемент 11 совпаде1ш , счетчик 12 импульсов, преобразователь 13 кодсопротивление , -операционный усилитель 14 и конденсатор 15.

Фазовращатель синусоидального сигнала собран по двухканальной схеме . Первый канал вьтолнен из посл4;довательно соединенных фазосдвигающего узла 1 на 90 и четырехполюсника 2 с регулируемым коэффициентом передачи и фазоинвертора 4 с регулируемым коэффициентом передачи, а второй - только из одного четьфехпо юсника 3 с регулируемым коэффициентом передачи. Выход четырехполюс ника 2 одной св зью непосредственно, а другой через фазоинвертор 4 подключен к двум входам сумматора 5, третий вход которого соединен с четьфехполюсНИКОМ 3. Электронный ключ 6 св зан отдельными св з ми с формирователем 7 пр моугольных импульсов, блоком 8 управлени  и входом фазовращател . Преобразователь 9 периодкод составпен из последовательно включенных генератора 10 импульсов, элемента 11 совпадени  и счетчика 12, импульсов, выход которого соединен с одним из входов преобразовател  13 код-сопротивледие фазосдвигаюг щего узла. Фазосдвигающий узел вьшол нен из последовательно включенных преобразовател  13 код-сопротивление и операционного усилител  14, к входу и выходу которого подключен конденсатор 15. ДрУгой вход преобразовател  13 код-сопротивление через электронный ключ 6 и блок 8 управлени  подключен к входу элемента 11 совпадени  и сбросовому входу счетчика 12 импульсов. . Устройство работает следующим образом . При поступлении с блока 8 сигнала начало измерени  электронный ключ 6 открываетс  и входной сигнал U с частотой f поступает на формирова тель 7, где преобразуетс  в пр моугольный импульс, равный по длительности периоду входного сигнала. Пр моугольный импульс с входа формирова тел  7 подаетс  на элемент 11 совпадени , который в течение времени его действи  пропускает на счетчик 12 квантующие импульсы от генератора 10. Зафиксированный за это врем  на счетчике 12 код равен N.fV где f - частота входного сигнала Тд - период квантующих импульсов . Одновременно преобразователь 13 осуществл ет выбор и запоминание сопротивлени  преобразовател  13, причем его значение автоматически выбираетс  как величина, пр мо пропорциональна  коду на счетчике 12 , к сопротивление преобгде R разовател  код-сопро тивление на частоте f; коэффициент пропорционал ьности J номинальное значение сопротивлени  преобразовател  код-сопро тивление. fn - частота квантующих импульсов, ц - номинальное значение частоты входного сигнала . По окончании периода входного сигнала ключ 6 запираетс , прекраща  поступление в счетчик 12 квантующих импульсов. При этом запоминаетс  зафиксированный на счетчике 12 за врем  периода код и соответствующее этому коду значение сопротивлени  RI преобразовател  13. В этом-состо ниисчетчик 12 и преобразователь 13 наход тс  до тех пор, пока с блока 8 не поступит команда на обновление значени  сопротивлени  R. Фазовращатель готов к работе. Фазовый сдвиг между входным U и выходным напр жени ми получаетс  в результате сложени  в сумматоре 5 трех напр жений: входного U4 , поступающего с выхода устройства 3 четырехполюсника, напр жени  U, сдвинутого по фазе на 90 относительно входного напр жени  узлом 1 и преобразованного четырехполюсником 2, и напр жени  Uj, поступающего с выхода фазоинвертора 4, создающего сдвиг фазы на 180°, с регулируемым коэффициентом усилени ., Причем напр жение , и,. K, K и Kj - коэффициенты передачи четырехполюснич ков 2, 3 и фазоин . вертора 4. Подставив в Ui и Оз значение R вз тое из (2), получим д, . -,.. ,.. 23r,t:C Ll5 -U2Ui -kUevXiKs, (5) где К - посто нна  дл  2зг f«KC данного фазовращател  величина После суммировани  напр жений и , UT. и и, вз тых из (3), (4) и (5) в сумматоре 5, получим Uew (UexK - СUftvKz-kUgy КгК -UevCXt Kilc-KaKsK) . Из выражени  (6) видно, что амплитуда выходного напр жени  не зависит от частоты входного сигнала. -Кроме того, из (.6) можно показать, что 1 ( 6) 16 ПРИ равенстве напр жений U, , 1}у и U, фазовый сдвиг ip между входным и выходным напр жени ми равен нулю (см.фиг.2а), амплитуда выходного напр жени  равна амплитуде входного сигнала. При плавном увеличении или уменьшении коэффициента усилени  К фазоинвертора 4 фазовый сдвиг плав .но измен етс  в сторону положительных либо отрицательных значений. (см.фиг. ft) .

Claims (1)

1. ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ СИНУСОИДАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ, содержащий два канала, первый из которых состоит из последовательно соединенных фазосдвигающего узла на 90°, четырехполюсника и фазоинвертора с регулируемыми коэффициентами передачи, а'второй из аналогичного четырехполюсника, причем выходы каналов подключены к первому и второму входу сумматора, третий вход которого соединен с выходом первого четырехполюсника первого канала, отличающийс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона входного сигна ла, он снабжен электронным ключом, один вход которого соединен с входом фазовращателя, а второй - с первым выходом блока управления, выход электронного ключа соединен с входом введенного формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом блока управления и первым входом введенного преобразователя период-код, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход преобразователя период-код соединен с вторым входом фазосдвигающего узла на 9θ\ . 1112311