SU736022A1 - Широкополосное управл емое фазосдвигающее устройство - Google Patents

Description

(54) ШИРОКОПОЛОСНОЕ УПРАВЛЯЕА1ОЕ ФАЗОСДЗИГАЮЩЕЕ

I

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  обеспечени  плавного изменени  фазы гармонических сигналов в широком диапазоне частот.

Известно фазосдвигающее управл емое устройство инфранизкочастотного диапазона , содержащее два усилител  посто нного тока с двум  цеп ми обратной св зи , одна из которых содержит резистор, а друга  - резистор и конденсатор, причем ДЛЯ повышени  линейности характеристики утфавлени  в цеп х обратной св зи встречно включены спаренные потенциометры , между крайниь1и и подвижными выводами которых включены корректирующие резисторы l.

Однако это устройство обладает невысокой точностью, определ емой точностью и стабильностью используемых резисторов, потенциометров, корректирующих резисторов и конденсаторов. Кроме того, угол сдвига фаз, создаваемый этим устройством, зависит от часУСТРОЙСТВО

тоты сдвигаемого сигнала. Поэтому необходимо производить настройку устройства на заданную частоту путек-. изменени  значени  емкости конденсатора обратной св зи. Это обсто тельство существенно сужает область применени  подобных устройств, так как число необходимых значений частот сдвигаемых сигналов чрезвычайно велико, а игкала номинальных значений серийно вьшускае10 мых конденсаторов ограничена.

Известно также широкополосное управл емое фазосдвигающее устройство инфранизкочастотного диапазона, содержащее усилитель nocTosnnioro тока с кон15 денсатором в цепи обратной св зи, спаренные потеншюметры, нуль-орган, амплитудные детекторы, реверсивный счетчик импульсов, преобразователь кодсопротивление , КЛЮЧИ, генор атор импуль20 сов и дополнительну те усилители 2 .

Claims (2)

1. Однако это устройство обладает относительной нестабильностт ю создаваемого сдвига фаз, обусловленной гзромоиной и температурной нестабильностью коэффициента усилени  усилител  посто нно1го тока. Цель изобретени  - повысить стабильность и диапазон создаваемого сдвига фаз. Это достигаетс  тем, что Е. широкополосное управл емое фазосдвигаюшее устройство, содержащее преобразователь код-сопротивление, амплитудный детектор , подключенный к первым входам упом нутого преобразовател  и нуль-органа, усилитель посто нного тока, выходом соединенный через другой амплитудный детектор со вторым входом нуль-органа, выходы которого подсоединены к оцтол из входов соответствующих ключей, другие входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а выходы ключей ко входам реверсивного счетчшса импульсов , выход которого соед1гаен со вторым входом преобразовател  7сод- сопротивлен введен повторитель сигнала, вход которого подсоединен к выходу преобразовател  код-сопротивление, а выход через переменный резистор - ко входу усилител  посто ютого тока, вход и выход которого замкнуты через посто5шный резистор, а выход усилител  посто тюго тока через конденсатор обратной св зи соединен со входом повторител  сигнала. На чертеже представлена функшюналь на  схема данного Ш1фокополосного управл емого фазосдвигающего устройства. Это устройство содержит входн ло клемму 1, подсоед шеннук непосредствен но к одному из входов преобразовател  2 код-сопротивление , а через ампштудный детектор 3 - к одному из входов нуль-органа 4; усилитель посто нного тока 5, выходом соединенный через другой амплитудный детектор 6 с дру;гим входом нуль-органа 4, выходы кот«эрогх1 подсоединены к одним из входов соответствующих ключей 7 и 8, другие входы которых подключены к вьгходу генератора 9 импульсов, а вь1ходы - ко входам реверсивного счетчика 1О импульсов выход которого соединен с другим входом преобразовател  2 код-сопротивление , и повторитель 11 сигнала, вход которого подсоединен к преобразователю 2 код-сопротивление, а выход через переменный резистор 12 - ко входу уси лител  5 посто нного тока, вход и выход которого замкнуты через посто нный резистор 13, а выход усил}1тел  5 посто н ного тока, ЯВЛ5ПОЩИЙСЯ выходом устройст через конденсатор 14 обратной св зи соединен со входом повторител  11 сигнала . Данное устройство работает следующим образом. Входное напр жение U поступает на входную клемму 1 и далее через преобразователь 2 код-сопротивление, повторитель 11 и переменный резистор 12 На усилитель 5 посто нного тока, вход и выход которого замкнуты через посто нный резистор 13. Напр жение на выходе усилител  5 посто нного тока,  вл ющегос  выходом устройства, при этом будет где Uц.,J- амплитуда напр жени  на выходе устройства; - углова  частота сдвигаемого сигнала; R - сопротивление преобразовател  2 код-сопротивление; С - емкость конденсатора 14 обратной св зи; L)g,.(- амплитуда входного напр жени . Напр жетше на выходе амплитудного детектора 6 будет .«Л.ы..) Напр жение на выходе амплитудного детектора 3 будет ..v где KQ и К( коэффигшенты преобразовани  соответственно амплитудных детекторов 6 и 3. Оба напр же1ш  поступают на вход нульоргана 4, который открывает один из ключей 7 или 8, в зависимости от знака разности ( Q -UQ-J, ) - При этом,-если открыт ключ 7, и имульсы с выхода геьератора 9 импульсов поступают на сумм фующий вход реверсивного счетчика 10 импульсов. Цифровое состо ние реверсивного счетчика 10 переноситс  в преобразователь 2 и измен ет значешге его соггротивлени  R . Напр жение U . а, с ледова тель}ю, иО в соответствии с вьфажением (1) и (2) ук-1еньшаетс . Г1осту11леш1е импульсов в реверсивный счетчик 10 прекратитс , когда UQ j станет равным . Если , открыт К1ПОЧ 8, и импульсы с генератора 9 импульсов поступают .на вычитающий вход реверсивного счет|чкка 1О. Работа устройства при этом происходит аналогичным образом, так, :что поступление импульсов в реверсив ный счегчч:к IО прекратитс , KorflaUa уравн етс  с UQ. При этом ,K Ча.ах При KQ, - получаем ш,а„с-1 т .о. , устройство поддерживает посто нным произведение ci) 1- const независимо от значений входного напр жени  Ug, и его частоты Ы- , а так независимо от точности и стабильности . При этом, в соответствии с выраже ни ми (2) и (З) поддерживаетс  равен во амплитуд входного и выходного сиг налов, О -Ug и фазовый сдвиг, созд ваемый устройством, будет иметь вид ), где К - коэффициент усилени  пр мой цепи от входа повторител  11 до входа усилител  5 посто нного ток Погрешность этого сдвига будет aK Qrctg j (5 Модуль комплексного коэффициента передачи устройства будет равен )r;.,iDicafv(:+im ja:;j c4vc +i M Возвед  обе части выражени  (б) в квадрат и прин в во внимание, что ( и ), получим ( со ) , шУ ЧЯ мТ откуда: Подставив (7) в (4), получим: откуда 1 , Ц агссо«.Т .о. угол сдвига фаз, создаваемый устройством, его точность и стабильность полностью определ ютс  значени коэффициента усилени  пр мой цепи уст ройства К . При достаточно большом значении коэффициента усилени  усилител  5 посто тюго тока, имеем: -,-.«где - коэффициент передачй повторите- л  11; Rj и ({ -сопротивлени  соответственно резисторов 12 и 13. Подставл   (9) в (8) получим Т.е. при К„ U. 2, значение создаваемого устройством сдвига фаз в диапазоне рабочих частот полностью определ етс  значением сопротивлени  резистора R и не определ етс  точностью и стабильностью коэффициента усилени  усилител  5 посто нного тока. В дагсном устройстве выход усилител  5  вл етс  выходом устройства, т.е. напр жение на его выходе равно входному и не мен етс  во всем диапазоне рабочих частот устройства. Поэтому угол сдвига фаз, создаваемый устройством, не зависит от динам 1ческого диапазона усилител  5 посто нного тока. Устройство может работать в диапазоне частот от сотых - тыс чных долей Гц до сотен . Формула изобретени  Ш1фокополосное управл емое фазосдвигающее устройство, содержащее преобразователь код-сопротивление, амплитудный детектор, подключенный к первым входам упом нутого преобразовател  и нуль-органа , усилитель посто нного тока, выходом соединенный через другой амплитудный детектор со вторым входом нульоргана , выходы которого подсоединены к од1щм из входов соответствующих ключей , другие входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а выходы ключей - ко входам реверсивного счетчика импульсов, выход которого соединен со вторым входом преобразовател  код-сопротивление, отличающее- с   тем, что , с пелью повыщени  стабильности и расширени  диапазона создаваемого сдвига фаз, в него введен повторитель сигнала, вход которюго подсоединен к выходу преобразовател  кодсопротивление , а выход через переменный резистор - ко входу усилител  посто нного тока, вход и выход которого замкнуты через посто нный резистор, а 73602 выход усилител  посто нного тока через конденсатор обратной св зи соединен со входом повторител  сигнала. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе S 28 1.Авторское CBHneTf..nbCTBo CCCF № 248842, кл.1О1Й 25/О4, 1968.
2. 2.Авторское свнлетсльство CCCF К 425126, кл. С,01 R 25/04, 18.05.72.