SU788024A1 - Одноканальное устройство сравнени фаз - Google Patents

Description

входом первого сумматора, вход второго амплитудного детектора соединен с выходом периодического переключате л , а выходы амплитудных детекторов подключены ко входу третьего сумматора . Такое устройство обладает более высокой точностью, так как в нем автоматически подавл етс  амплитудна  модул ци  и колебани  несущей частоты в модулированном сигнале, и поэто му избирательный усилитель используетс  дл  усилени  только информатив ной части сигнала - боковых частот, вызванных фазовой модул цией 2. Устройству присущи и существенные недостатки. В устройстве неполностью подавл ютс  колебани  несугцей частоты и боковых частот,  вл ющихс  след ствием амплитудной модул ции. Вследствие неполного подавлени  несущей и амплитудной модул ции по основной гармонике, на которую настроен избирательный усилитель, невозможно полу чить высокую точность сравнени  фаз из-за насыщени  избирательного усилител  при .значительном его коэффици енте усилени . Цель изобретени  - повышение чувс вительности и точности сравнени  начальных фаз основных гармоник двух напр жений независимо от их формы и амплитудных соотношений. Поставленна  цель достигаетс  тем что в одноканальное устройство сравн ни  фаз, содержащее периодический переключатель, соединенный с входным шинами устройства, выход которого со единен с последовательно включенныь1И сумматором, избирательным усилителем фазочувствительным детектором, синхронным детектором и, измерительным прибором, а также коммутационный генератор , выход которого подключен к управл ющим входам периодического переключател  и синхронного-детектора , фазовращатель со сдвигом фаз на 90°, вход которого соединен с одной из входных шин устройства, а выход с управл ющим входом фазочувствительного детектора, и инвертор, вход которого подсоединен к той же входной шинеустройства, что и фазовращатель со сдвигом фаз на 90°, выход - ко вх ду управл емого делител  напр жени , соединенного своим выходом со вторым входом сумматора, введен второй фазо чу ствительный детектор, сигнальный вход которого соединен с выходом избирательного усилител , а выход - к входу Управл емого делителт напр жени , при этом управл ющий вход второ го фазочувствительного детектора соединен со входом инвертора. На Чертеже показана структурна  схема устройства. Устройство,содержит периодический переключатель 1, сумматор 2, инверто 3, фазовращатель 4 с фазовым сдвигом на 90°, коммутационЕ ый генератор 5, избирательный усилитель б, управл емый делитель напр жени  7, фазочувствительные детекторы 8, 9, синхронный детектор 10 и измерительный прибор 11. Устройство работает следующим образом . Сравниваемые напр жени  UQ и U сдвинуты по фазе в общем случае на некоторый угол if и подключаютс  на входные клеммы периодического переключател  1. С его выхода пакеты напр жений Up и и , следующие с частотой коммутации, воздействуют на один из входов сумматора 2. Одно из сравниваемых напр жений U, прин тое за опорное , подаетс  через инвертор 3 на управл емый делитель напр жени  7. Управл емый делитель напр жений автоматически производит амплитудную модул цию инвертированного напр жени  UQ в такт амплитудной модул ции напр жени  на выходе периодического переключател . Таким образом, в сумматоре 2 происходит подавление несущей частоты и боковых частот, вызванных амплитудной модул цией (при,неравенстве амплитуд Uo и и) напр жени  на выходе периодического переключател  1, это подавление достигаетс  за счет работы системы автоматического сложени , образованной замкнутым контуром , сумматор 2, избирательный усилитель б, фазочувствительный детектор 9, управл емый делитель напр жени  7. На входе сумматора 2 происходит сравнение напр жений, поступающих с выходов периодического переключател  1 и управл емого дели ел  7. Разность напр жений подаетс  на избирательный усилитель б. Избирательный усилитель б не пропускает высшие гармоники, которые будут иметь место, если сравниваемые напр жени  UQ и U несинусоидальны . Затем напр жение с выхода избирательного усилител  б подаетс  на фазочувствительный детектор 9, который его выпр мл ет. Так как на управл ющий вход фазочувствительного детектора 9 подаетс  опорное напр жение UQ , то он вып-р мл ет только ту составл ющую напр жени  на его сигнальном входе, котора  совпадает (или противоположна ) по фазе U напр жением Uj,. . Напр жение на выходе фазочувствительного детектора 9 будет по вл тьс  только в том случае, когда не равна нулю составл юща  напр жени  на его сигнальном входе, совпадающа  (противоположна ) по фазе с напр жением UQ. Выходное напр жение фазочувствительного детектора 9 воздействует на управл емый делитель напр жени  7 так, чтобы свести к нулю ошибку слежени , то есть, чтобы подавить несущую частоту напр жени  на выходе периодического переключател  1 и его боковые частоты, вызванные неравенством амплитуд cpaвнивae /Iыx напр жений

и,.) и и. При этом выходное напр жение управл емого делител  напр жени  7 оказываетс  промодулированным по амплитуде также, как и напр жение на выходе периодического переключател  1, Однако в напр жении на выходе управл емого делител  7 фазова  модул ци  отсутствует, в то врем  как на выходе периодического переключател  1 при сдвинутых по фазе сравниваемых напр жени х Ug и U нар ду с амплитудной модул цией будет и фазова  модул ци . При нулевом фазовом сдвиге . Lf О сравниваемых напр жений и U и полном подавлении несущей и амплитудной модул ции напр жение на выходе избирательного усилител  б будет равно нулю. Оно будет по вл тьс  только тогда, когда сравниваемые напр жени  Ujj и и будут сдвинуты по фазе. Таким образом, напр жение на выходе избирательного усилител  б содержит только информативную часть сигнала. Его амплитуда пропорциональна углу сдвига фаз между сравниваемыми напр жени ми DO и и. При изменении знака угла сдвига фаз Ч измен етс  фаза напр жени  на выходе избирательного усилител  6 на 180°. Далее напр жение с выхода избирательного усилител  6 подаетс  «а сигнальный вход фазочувствительного детектора 8, управл емый вход которого подключен к выходу фазовращател  4, сдвигающего фазу на фиксированный угол, равный

90

На выходе фазочувствительного

детектора 8 выдел етс  огибающа  частоты ко1 1мутации, переменна  составл юща  которой пропорциональна разности фаз сравнивaeN5tiX напр жений. Информацию о знаке угла сдвига фаз Ч несет начальна  фаза переменной составл к цей напр жени  на выходе фазочувствительного детектора 3.

Напр жение огибающей с вьйсода фазочувствительного детектора 8 подаетс  на сигнальный вход синхронного детектора 10, управл емого от коммутационного генератора 5. Посто нна  составл юща  напр жени  на выходе синхронного детектора 10 будет пропорциональна разности фаз сравниваемых напр жГений , что регистрируетс  выходным прибором 11 с нулем на середине шкалы .

Благодар  введению одноканального . избирательного измерительного элемента и указанным св з м, автоматически подавл етс  амплитудна  модул ци  и колебани  несущей частоты по основно гармонике сравниваемых напр 1жснип, поэтому избирательный усилитель используетс  дл  усилени  только информативной части сигнала - боковых частот , вызванных фазовой модул цией. Это позвол ет сугцественно повысить точность сравнени  Фаз основных гармоник двух напр жений независимо от их формы и амплитудных соотношений.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 121864, кл. G 01 R 25/00, 1958.

2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2591095/18-21 (030887), 1978.