SU1478290A1 - Фазовый детектор - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области радиотехники. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет расширени  диапазона однозначного измерени  при сохранении высокой крутизны характеристики. Указанна  цель достигаетс  за счет введени  в известное устройство, содержащее два ограничител  1-1 и 1-2, вычитатель 3-1 и сумматор 2-1 радиосигналов, два детектора 4-1 и 4-2 и вычитатель 5-1, фазовращател  на 90° 6, сумматора 2-2 и вычитател  3-2 радиосигналов, двух детекторов 4-3 и 4-4 и вычитател  5-2, при помощи которых формируетс  детекторна  характеристика с высокой крутизной с другим характером неоднозначности нежели у основного измерител , а также порогового блока 10, источника 8 фиксированного напр жени , сумматора 7 и перемножител  9, которые устран ют неоднозначность измерител . 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к радиотехнике и может использоватьс  дл  сравнени  фаз двух взаимно независимых электрических колебаний.

Цель изобретени  - повышение точности , т.е. расширение диапазона однозначного измерени  разности фаз до JtlSO при сохранении высокой крутизны характеристики измерител .

На фиг.1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - зависимости напр жени  в различных точках предлагаемого устройства от разности фаз входных напр же-

НИИ.

Фазовый детектор содержит ограничители 1-1 и 1-2, сумматоры 2-1 - 2-2 радиосигналов, вычитатели 3-1 и 3-2 радиосигналов, детекторы 4-1 - 4-4, вычитатели 5-1 и 5-2, фазовращатель 6 на 90°, сумматор 7, источник 8 фиксированного напр жени , перемножитель 9, пороговый блок 10.

На фиг.2 обозначены Y, - напр - жение на выходе вычитател  5-1 ; Уг - напр жение на выходе вычитател  5-2; Y 3 - напр жение на выходе сумматора 7; Y4 - напр жение на выходе порогового блока 10; Y5 - напр жение на выходе перемножител  9.

Устройство содержит два ограничител  1-1 и 1-2, выходы ограничител  1-1 соединены с первыми входами сумматоров 2-1 и 2-2 радиосигналов, а также первыми входами вычитателей 3-1 и 3-2 радиосигналов, выход ограничител  1-2 соединен с вторыми входами сумматора 2-1 радиосигналов и вычитател  3-1 радиосигналов, а так- же через фазовращатель 6 на 90 соединен с вторыми входами сумматора 2-2 радиосигналов и вычитател  3-2 радиосигналов. Выход сумматора 2-1 радиосигналов подключен к входу де- тектора 4-1. Выход вычитател  радиосигналов подключен к входу детектора 4-2. Выходы детекторов 4-1 и 4-2 соединены с входами вычитател  5-1. Выход сумматора 2-2 радиосигналов под- ключей к входу детектора 4-3. Выход вычитател  3-2 радиосигналов подклю чен к входу детектора 4-4. Выходы детекторов 4-3 и 4-4 соединены с входами вычитател  5-2. Выход вычитате- л  5-1 соединен с одним входом сумматора 7. Источник 8 фиксированного напр жени  подключен к другому входу сумматора 7. Выход сумматора 7 соединен с одним входом перемножител  9. Выход вычитател  5-2 подключен к входу порогового блока 10, выход которого соединен с другим входом премножител  9, выход которого  вл ес  выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На входы подаютс  синусоидальные напр жени  одной частоты

U, A,cos(ОС + q, ), U2 А2cos (cot +( ).

После ограничени  по амплитуде в ограничител х 1-1 и 1-2 они станов с  одинаковой амплитуды

U, A cos(«t + q, ); Ue A cos (cot ),

где А - уровень ограничени .

Амплитуда напр жени  на выходе сумматора 2-1 радиосигналов равна

+ Аг +

2А cos(q, )

Амплитуда напр жени  на выходе вычитател  3-1 радиосигналов равна

Au -jA4 + А2-- 2A2cos(tp,- )

Эти амплитуды выдел ютс  детекторами 4-1 и 4-2, на выходе вычитател  5-1 получаем напр жение Y«

Y4 АЈ, V ) . , q, - чч Л sln()J,

За счет сдвига на 90 одного из входных напр жений фазовращателем 6 амплитуда напр жени  на выходе сумматора 2-2 радиосигналов равна

А2 -д|2А + (4, 90°)

Амплитуда напр жени  на выходе вычитател  3-2 радиосигналов равна

Ай ч|2А4 - 2A2cos(Cp, + 90е) .

Эти амплитуды выдел ютс  детекторами 4-3 и 4-4, на выходе вычитател  5-2 получаем напр жение

Y2 - A4ft - Агг (- + 45°), Ср,-1Рг А ,,0ч - cos(+ 45 )

Напр жение Y, однозначно св зано с разностью фаз (ср, - (fг ) лишь в пределах изменени  разности фаз от 0 до п, а напр жение Y - в пределах от -If/2 до1Г/2. Зависимость напр жений Y, и Y от разности фаз (ср, - ср2 ) показана на фиг.2 а, б, Последующа  часть схемы устран ет эту неоднозначность . Напр жение Y поступает на сумматор 7, где оно суммируетс  с посто нным напр жением от источника 8 фиксированного напр жени , равным -2А. Результирующее напр жение Y (Y, - 2А) (фиг.2 в) поступает на один вход перемножител  9. На другой вход перемножител  9 поступает стандартное напр жение (равное, например il), знак которого определ етс  знаком напр жени  Y2. Это стандартное напр жение ,2 г) вырабатываетс  пороговым блоком 10, порог которого устанавливаетс  на нулевом уровне

8результате на выходе перемножител 

9формируетс  напр жение Y, пропорциональное разности фаз входных напр жений в диапазоне ±180° (фиг.2 д)

Claims (1)

1. Техническим преимуществом предлагаемого устройства  вл етс  расширение диапазона однозначного измерени  разности фаз до -ilSO0 при сохранении высокой крутизны детекторной характеристики . За счет этого точность измерени  разности фаз повышаетс  в среднем по диапазону однозначного измерени  на 25%. Формула изобретени 

   Фазовый детектор, содержащий два ограничител , входы которых  вл ютс  входами фазового детектора, сумматор радиосигналов и вычитатель радиосигналов , входы которых попарно объ- единены и подключены к выходам ограничителей , два детектора, подключенные соответственно к выходам сумматора радиосигналов и вычитател  радиосигналов, вычитатель, входы ко0 ,торого подключены к выходам детекто ров, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены фазовращатель на 90 , второй сумматор радиосигналов и вто5 рой вычитатель радиосигналов, первые входы которых соединены с выходом первого ограничител , а вторые входы соединены с выходом второго ограничител  через фазовращатель на 90 ,

   0 второй вычитатель, третий и четвертый детекторы, входы которых подключены соответственно к выходам второго сумматора радиосигналов и второго вычитател  радиосигналов, а выходы

   5 соединены с входами второго вычита- тел , а также введен пороговый блок и последовательно соединенные источник фиксированного напр жени , сумматор и перемножитель, причем

   0 второй вход сумматора соединен с выходом первого вычитател , вход порогового блока соединен с выходом второго вычитател , а выход порогового блока подключен к второму входу пере35

   множител , выход которого  вл етс  выходом фазового детектора.