Квадратурный фазорасщепитель

Квадратурный фазорасщепитель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е () 448 39 9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Респуолнк

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 19.03.73 (21) 1894033/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.10.74. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 27.06.75 (51) М. Кл. G 01r 25/04

Государственный комитет

Совета министров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК621.317.772. .3 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. Л. Андреев и С, И. Пятин (71) Заявитель (54) НВАДРАТУРНЫЙ ФАЗОРАСЩЕПНТЕЛЪ

Изобретение относится к области фазоизмерительной техники.

Получение, постоянного 90 фазового сдвига в широком диапазоне частот — актуальная задача фазоизмерительной техники. Напряжения, сдвинутые по фазе на 90, используются для запитки различных фазовращателей, для получения круговой развертки в электроннолучевых трубках, применяются в устройствах смещения частоты.

Из известных устройств для получения напряжений, сдвинутых по фазе на 90 (квадратурных фазорасщепителей), наиболее точным и и стабильными являются устройства, содержащие линию задержки, к выходу которой подключен резистор с величиной, равной характеристическому сопротивлению линий задерж ки, либо фазоинвертор, к выходу которого подключена RC-цепочка. Устройства, содержащ ие линию задержки и резистор, для возможности изменения знака вносимого фазового сдвига также снабжают фазоинвертором.

Такие устройства просты в изготовлении, удобны в работе, однако позволяют обеспечить 90 фазовый сдвиг между напряжениями толь ко на строго определенной (фиксированной) частоте входного напряжения. Даже при незначительном изменении частоты входного напряжение имеет место недопустимое изменение фазового сдвига между выходными напряжениями. Влияние частоты выходных напряжений на величину фазового сдвига между выходными напряжениями обусловлено

5 тем, что фазовый сдвиг, вносимый данными устройства, является функцией частоты.

Цель изобретения — уменьшение |погрешности установки 90 фазового сдвига между выходными напряжениями квадратурного фа10 зовращателя при изменении частоты входного напряжения в широких пределах.

Это достигается тем, что фазовращатель снабжен дополнительной линией задержки, 15 подключенной к входу фазовращателя, вторым резистором, одним пз выводов подключенным к другому резистору, а вторым соедипенным с входом дополнительной линии задерж ки, выход которой соединен с фазоинвер20 тором и одним из выходов фазорасщепителя, а также усилителем ic электронной регулировкой усиления и схемой сравнения, входы которой подключены к выходам фазорасщепителя, а выход ее — к управляющему входу

25 усилителя, у которого сигнальный вход соединен с общей точкой резисторов, а выход— соединен с вторым выходом фазорасщепителя.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого фазорасщепителя; на фиг. 2 — вектор30 ная диаграмма.

448399

35

3

Блок-схема- содержит фазоинвертор 1, линии 2 и 3 задержки, резисторы 4 и 5, схему 6 сравнения, усилитель 7 с электронной регулировкой усиления.

Фазорасщепитель работает следующим образом.

Подача входного напряжения U,, (фиг. 2) на вход линии 2 задержки осуществляется через дополнительную линию 3 задержки и фазоинвертор 1. Напряжение U,„„ñ выхода дополнительной линии задержки (фиг. 2) подается также на один из выходов фазорасщепителя. С выхода линии 2 задержки напряжение поступает на резистор 4.

Второй вывод резистора 4 подключен к дополнительному резистору 5, на второй вывод которого подано входное напряжение. Сумма сопротивлений резисторов 4 и 5 должна быть равна характеристическому сопротивлению линии 2 задержки. Внутреннее сопротивление источника входного напряжения должно быть много меньше значения характеристического сопротивления линий задержки. При этом коэффициент передачи фазоинвертора 1 выбирается равным произведению коэффициентов затухания л иний 2 и 3, что обеспечивает равенство векторов UÄ и U@ à его входное сопротивление устанавливается равным характеристическому сопротивлению дополнительной линии 3 задержки, что обеспечивает работу последней на согласованную нагрузку.

С точки соединения основного и дополнительного резисторов напряжение, равное сумме входного напряжения и напряжения с выхода линии 2 задержки (U, ) поступает на второй выход фазорасщепителя, Если задержки линий 2 и 3 равны, углы q> и cpz на векторной диаграмме также равны. При этом угол ср сдвига фаз между векторами U„„„„„„U„„„„„„. т. е, между выходными напряжениями фазорасщепителя строго равен 90 .

При изменении частоты входного колебания значения фазовых сдвигов изменяются пропорционально частоте, равенство y<=rp> сохраняется, что и обусловливает сохранение

cp=90 между выходными напряжениями фазовращателя в широком диапазоне частот.

Точность 90 фазового сдвига предлагаемого фазовращателя определяется только степенью равенства задержек линий 2 и 3. Следовательно точность установки 90 сдвига фаз между выходными напряжениями фазорасщепителя может быть очень высокой, так как равенство задержек может быть достигнуто с необходимой точностью, на пример, не менее

0,1 о/о, что обеспечивает точность 90 фазового сдвига предлагаемого фазорасщепителя не менее 0,1 /о.

На вход усилителя 7 поступает напряжение с общей точки резисторов 4 и 5, амплитуда которого изменяется относительно U,„„, при изменении частоты выходного напряжения.

Выходные на пряжения усилителя и дополнительной линии задержки подаются на схему б сравнения, которая вырабатывает напряжение, пропорциональное разности уровней выходных напряжений фазорасщепителя. Выходное напряжение схемы сравнения подается на управляющий вход усилителя 7 и регулирует его коэффициент усиления таким образом, чтобы его выходное напряжение было равно по амплитуде напряжению U,„фазорасщепителя. Групповое время запаздывания усилителя должно быть много меньше номинала линий задержки во избежание нарушения фазовых соотношений между выходными напряжениями фазорасщепителя при изменении частоты входного колебания.

Благодаря схеме сравнения и усилителю с электронной регулировкой усиления выходные напряжения фазорасщепителя имеют равные амплитуды при сдвиге фаз между ними 90 в широком частотном диапазоне входного сигнала. Это значительно расширяет возможности применения предлагаемого фазорасщепителя в широкодиа пазонных фазовращающих устройствах и устройствах смещения частоты, которые широко используются в фазометрах с преобразованием частоты, Предмет изобретения

Квадратурный фазорасщепитель, содержащий последовательно включенные фазоинвертор и линию задержки с резистором, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения точности установки 90 фазового сдвига между выходными напряжениями в широком диапазоне частот, он снабжен дополнительной линией задержки, включенной между входной клеммой фазорасщепителя и фазоинвертором, до полнительным резистором, включенным между вторым выводом резистора и вышеуказанной входной клеммой фазорасщепителя, а также усилителем с электронной регулировкой усиления и схемой сравнения, входы которой подключены к выходным клеммам фазорасщепителя, а выход ее — к управляющему входу усилителя, у которого сигнальный вход соединен с общей точкой резисторов, а выход связан с второй выходной клеммой фаз о р а сщоп и тел я.

448399

Фиг. 1

Uhlan с ыхг фа г. 2

Составитель Л. Прохорова

Техред Т. Миронова Корректор А. Дзесова

Редактор T. Рыбалова

Заказ 1723/2 Изд. Мз 1208 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2