SU951178A1

SU951178A1 - Device for forming two-phase voltage

Info

Publication number: SU951178A1
Application number: SU813236055A
Authority: SU
Inventors: Роланд Давыдович Бай; Александр Александрович Канеп; Александр Вениаминович Фельдман; Александр Николаевич Фомичев
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1982-08-15

Description

Изобретение относитс к преобразовательной технике, в частности к формировател м сигналов с определенными фазовыми соотношени ми и может использовёшо, например в измерител х положени , выполненных на аналоговых датчиках (вращающихс транс- . форма:торах, индуктосинах) , работающих в режиме фазовращателей.The invention relates to converter equipment, in particular, to signal shapers with certain phase relations and can be used, for example, in position gauges made on analog sensors (rotating transforms: tori, inductosines) operating in phase shifters.

Известен фазовый калибратср,. который может быть использован как источник двухфазного напр жени , содержащий как и предпагаёмое у err рой- . ство, генератор, избирательные фильтры , формирователи коротких импульсов , импульсные фазовые детекторы, низкочастотные фильтры, а также пересчетные схемл, регистрирующие устройства , преобразователь, фазового сдвига в ксщ, генератор синусоидальных колебаний и индикатор ну.певопо фазового сдвига 1.Known phase gauge ,. which can be used as a source of two-phase voltage, containing, as well as that assumed for err-roy. device, generator, selective filters, short pulse shapers, pulse phase detectors, low-pass filters, as well as scaling circuits, recording devices, a converter, phase shift in a generator, a generator of sinusoidal oscillations and an indicator of phase shift 1.

Недбстатками устройства вл ютс неопределенность величины вносимого фазового сдвига ме щу опорными выходными сигналс1ми, нестабильность этой величины во времени, зависимость коэффициента нелинейных искажений от дестабилизируицих факторов (температуры , времени), и недостаткиThe drawbacks of the device are the uncertainty of the magnitude of the introduced phase shift of the interlaced reference output signals, the instability of this magnitude in time, the dependence of the nonlinear distortion coefficient on destabilizing factors (temperature, time), and the disadvantages

преп тствуют применению известных устройств, например в прецизионных измерител х угла с разрешающей способностью до 12 двоичных разр дов.They prevent the use of known devices, for example, in precision angle meters with a resolution of up to 12 bits.

Известно устройство дл формировани двухфазного-напр жени , содержащее , как и предлагаемое, последовательно включенные эадакндий генератор , три усилител с обратными A device for generating a two-phase voltage is known, containing, as proposed, a series-connected direct-oscillator generator, three amplifiers with inverse

10 св з ми, первый и третий из которых включены по схеме RC-интегратора, а второй - по схеме масштабирующего усилител , иахоц первого усилител через формирователь, фазовый детек15тор подключен к интёгродифференцирующей цепи, второй вход фазового детектора соединен с выходом задающего генератора, а также полевой транэистс,. канал исток - сток ко20 торого включен между инвертирующим входом первого усилител и выходом третьего усилител , а затвор - к выходу интегрсщифференцирукщей цепи 2.10 connections, the first and third of which are connected according to the RC integrator circuit, and the second - according to the scaling amplifier circuit, the first amplifier is connected via a driver, the phase detector is connected to the integrating circuit, the second input of the phase detector is connected to the output of the master oscillator, and field tranisists ,. the source channel is the drain of which is connected between the inverting input of the first amplifier and the output of the third amplifier, and the gate to the output of the integral differential circuit 2.

2525

Это устройство имеет близкий к нулю вносимый фазовый сдвиг, но его нестабильность составл ет не менее дес ти минут вследствие значительных изменений коэффициента в контуре This device has an insertion phase shift close to zero, but its instability is at least ten minutes due to significant changes in the loop coefficient.

30 регулировани фазы из-за нелинейноети сопротивлени канала исток - сто полевого транэистсра в функции управл ющего напр жени , а также воздействи через переход затвор - исток полевого транзистора на вход первогоусилител импульсных помех с вьгхода интегродифференцируюздей цепи. Цель изобретени г увеличение то ности формировани . Поставленна цель достигаетс тем, что в известное устройство дл формировани двухфазного напр жени содержащее включенные после оватзль но задающий генератор, три усилител с обратными св з ми, выход первого усилител через формирователь и фазовый детектор подключен к интегродифференцирующей цепи, второй вход фазового детектора соединен с выходом задамцего генератора, введеьш трехполюсник и регулируема проводимэсть , причем первый и второй выводы трехполюсника подключены соответственно к инвертирующему входу первого усилител и выходу третьего усилител , третий вывод трехпапюсни ка через регулируемую проводимость соединен с общей точкой схемл, у пра вход регулируемой проводимос ти подключен к выходу интегродифференцирующей цепи. На чертеже изоб/ражено устройство дл формировани двухфазного напр же ни , Устройство дл формировани двух фазного напр жени содержит включен ные последовательно задающий генератор 1, первый усилитель 2, выполненный по схеме RC-интегратора,втор усилитель 3, выполненный по схеме масштабирующего усилител , третий усилитель 4, выполненный по схеме RC-интегратора, Выход первого усилител 2 через формирователь 5, фаз вый детектор 6, интегродифференцирукхдую цепь 7 подключен к управл ющему входу регулируемой проводимости 8, Трехполюсник 9 включен между инвертирующим входом первого усилител 2, вькодет третьего усилител и первым выводом регулируемой прово димости 8, второй вывод которой подключен к общей точке электрической схемы устройства. Выход задающе го генератора 1 подключен также ко второму вхо,цу фазового детектора б , Усилители 2 - 4 и трехполюсник 9 образуют активный фильтр, в котором с помощью первого усилител 2 и его обратных св зей моделируетс колебательный контур, резонансна частота которого определ етс емкостью конденсатора 10 и значением индуктивности (цепь из усилителей 3 и 4 и трехполюсника 9), На частоте резонанса максимум амплитудочастотной характеристики совпадает с нулевым значением фазочастотной характеристики, поэтому в предлагаемом устройстве измер ют с помощью формировател 5 и фазового детектора 6 разность фаз между опорным сигналом от задающего генератора 1 и сигналом на выходе усилител 2, преобразуют полученный разностный сигнал в управл ющий (на выходе интегродифференциругацей цепи 7) и подают его на управл ющий вход регулируемой проводимости 8. В пос- ледней под воздействием этого сигнала измен етс - проводимость , котора в свою очередь воздействует через трехполюсник 9 на индуктивную составл ющую тока в цепи отрицательной обратной св зи усилител 2 таким образом , чтобы имеюца с разность фаз уменьшилась. При этом выходной сигнал увеличиваетс по амплитуде, а относительно содержание высших гармонических составл ющих в нем уменьшаетс (улучшаетс форма выходного сигнала устройства), Элемэнты, необходимые дл реализации предлагаемого изобретени , общеизвестны , трехполюсник 9 может быть выполнен в виде соединенных в звезду или треугольник резисторов, обеспечивающих регулирование среднего значени тока в цепи между выходом усилител 4 и инвертирукщим входом усилител 2 в диапазоне +10%, Регулируема проводимость 8 может быть выполнена с помощью оптрона, магниторезистора или полевого транзистора. Реализаци формировател 5 на операционном усилителе с положительной обратной св зью увеличивает его чувствительность по уровню, повыиает помехозащищенность, увеличивает крутизну фронта выходного сигнала,что эквивалентно уменьшению вносимого фазового сдвига и смещению рабочей точки устройства к максимуму амплитудно-частотной характеристики и нулевому значению вносимого фазового сдвига. Совпадение фаз сигналов пр моугольной формы фазовый детектор, выполненный , например на Д-триггере, регистрирует с точностью лучше чем половина длительности игР фронтов, поэтому колебани фаз с таким дискретным чувствительным элементом не превышает минуты,Линеаризаци коэффициента , св зывающего напр жение на выходе интегродифференцирующей цепи 7 и изменение индуктивности в контуре, выполненна с помс дью включени описанным образом трехполюсника 9 и регулируемой проводимости позвол ет симметрировать размах колеьаний фазы вокруг рабочей точки и увеличить внутренний коэффициент30 phase control due to non-linearity of the source channel resistance - a hundred field-effect transistor in the control voltage function, as well as acting through a gate-to-source transition of the field-effect transistor to the input of the first amplifier of impulse noise from the output of the integral differentiation of the circuit. The purpose of the invention is to increase the formation capacity. This goal is achieved by the fact that, in a known device for generating a two-phase voltage, which contains an oscillator connected after the oscillator, three feedback amplifiers, the output of the first amplifier is connected to the integrating circuit through the driver and the phase detector, the second input of the phase detector is connected to the output a generator, a three-pole input and adjustable conductance, with the first and second outputs of the three-pole connected respectively to the inverting input of the first amplify and the output of the third amplifier, the third terminal via a controlled trehpapyusni ka conductivity coupled to a common point skheml have great input variable provodimos minute integrodifferentsiruyuschey connected to the output circuit. In the drawing, a device for forming a two-phase voltage is shown, a device for generating two phase voltages contains a series-connected master oscillator 1, the first amplifier 2, made according to the RC integrator circuit, the second amplifier 3, made according to the scaling amplifier scheme, the third amplifier 4, made according to the RC integrator scheme, the output of the first amplifier 2 through the driver 5, the phase detector 6, the integral differential circuit 7 is connected to a control input of adjustable conductivity 8, a three-terminal 9 VC Connected between the inverting input of the first amplifier 2, the socket of the third amplifier and the first output of adjustable conductivity 8, the second output of which is connected to the common point of the electrical circuit of the device. The output of the master oscillator 1 is also connected to the second input of the phase detector b, Amplifiers 2-4 and a three-pole 9 form an active filter in which the oscillator circuit is modeled using the first amplifier 2 and its feedback, the resonant frequency of which is determined by the capacitor capacitance 10 and the inductance value (a circuit of amplifiers 3 and 4 and a three-pole 9). At the resonance frequency, the maximum amplitude-frequency characteristic coincides with the zero value of the phase-frequency characteristic, therefore, in the proposed device, using a shaper 5 and a phase detector 6, the phase difference between the reference signal from the master oscillator 1 and the output signal of the amplifier 2, converts the resulting difference signal into a control (at the output of the integral differential circuit 7) and sends it to the control input of adjustable conductivity 8. In the latter, under the influence of this signal, the conductivity, which in turn acts through the three-port 9 on the inductive component of the current in the negative feedback circuit of amplifier 2, changes in such a way that eyutsa with decreased phase difference. At the same time, the output signal increases in amplitude, and the content of higher harmonic components in it decreases (the output signal of the device improves). The elements necessary for the implementation of the invention are well known. The three-terminal circuit 9 can be made in the form of star or triangle connected resistors regulating the average value of the current in the circuit between the output of amplifier 4 and the inverting input of amplifier 2 in the range of + 10%. Adjustable conductivity 8 can be performed with power optocoupler, magnetoresistor or FET. Implementing a shaper 5 on an operational amplifier with positive feedback increases its level sensitivity, increases noise immunity, increases the steepness of the front of the output signal, which is equivalent to reducing the introduced phase shift and shifting the operating point of the device to the maximum amplitude-frequency characteristic and zero value of the input phase shift. The phase coincidence of the square-wave signals, a phase detector made, for example, on a D-trigger, registers with accuracy better than half the game duration of fronts, therefore the phase oscillations with such a discrete sensitive element do not exceed a minute 7 and the change in inductance in the circuit, made with the inclusion of the two-terminal 9 in the manner described, and adjustable conductivity, allows to balance the range of phase fluctuations around working point and increase the internal coefficient

Claims

Claim

A device for generating a two-phase voltage, comprising a serially driving oscillator, three amplifiers with feedback, the output of the first amplifier through, the driver and the phase detector connected to an integro-differentiating circuit, the second input of the phase detector connected to the output of the master oscillator, characterized in that, for the purpose increasing the accuracy of the formation, it is equipped with a three-terminal and adjustable conductivity, and the first and second terminals of the three-terminal are connected respectively to the inverting ode of the first amplifier and the output of the third amplifier, a third terminal through an adjustable three-point conductivity is connected to circuit common point, the control input of a controlled conduction integrodifferentsiruyuschey connected to the output circuit.