Импульсный фазовый детектор

Импульсный фазовый детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЯМЩн о; с

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 470907

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 28.04.73 (21) 1916844/26-9 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 15.05.75. Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 18.12.75 (51) М. Кл. Н 034 3 20

Государственный комитет

Совета Мнннстров СССР ло делам изобретений н открытий (53) УДК 621.373(088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

А. М. Мелик-Шахназаров и Г, А. Шаповалов

Московский ордена Трудового Красного Знамени институт нефтехимической и газовой промышленности им. И. М. Губкина (54) ИМПУЛЬСНЫЙ ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен импульсный фазовый детектор, содержащий трансформаторы, транзисторные ключи, дифференцирующие цепи.

В предлагаемый детектор введены три дополнительных трансформатора с ключами, два удвоителя частоты, ограничитель и фазосдвигающие цепи. Это позволяет повысить быстродействие устройства.

Блок-схема описываемого фазового детектора приведена на чертеже.

Фазовый детектор содержит трансформатор

1, фазосдвигающую цепь 2, трансформатор 3, транзисторные ключи 4 — 7, трансформатор 8, удвоители частоты 9, 10, дифференцирующую цепь 11, ограничитель 12, трансформатор 13, дополнительные транзисторные ключи 14 — 17, Фазосдвигающую цепь 18, резистивные делители из резисторов 19, 20 и 21, 22, трансформаторы 23, 24 и фазосдвигающие цепочки 25, 26. Индексами 27 — 29 обозначены контрольные точки на схеме.

Источники питания на схеме не показаны.

Вторичные обмотки трансформаторов 1 и 3 выполнены одна с отводом от витка, номер, "2 которого пропорционален cos 45, а об2 щее число витков другой обмотки пропорци, )"2 онально slI1 45 . Общее число витков об2 мотки с отводом принято за cos 0 =1.

Синфазный и квадратурный выходы фазового детектора образованы соединенными попарно эмиттерами транзисторных ключей 16, 17 совместно с общей точкой делителей.

Рассмотрим работу фазового детектора в каждый из моментов времени.

При 1=0, (cot=0 ) опорное напряжение

U<Ä проходит через нуль, увеличиваясь. Аналогично проходят через нуль, увеличиваясь, напряжения с удвоителей 9, 10 У„„и U, Последнее напряжение ограничивается в ограничителе 12, дифференцируется диффференцирующей цепочкой 11. Формируемый положительный импульс вызывает насыщение левых по схеме транзисторов ключей 4 — 7 и более глубокий режим отсечки правых транзисторов, начальный режим отсечки которых, как и левых транзисторов, создается источниками смещения U, .

В рассматриваемый момент времени под действием положительной полуволны напр..>кения U,-«насыщены также верхние по схеме транзисторы ключей 14, 15. Под действием напряжений на первичных обмотках трансформаторов 23 и 24 насыщены верхние по

30 схеме транзисторы ключей 14, 15, 470907

Для согласованной работы фазового детектора фазосдвигающая цепочка 25 создает сдвиг в 90, а фазосдвигающая цепочка 26 сдвиг 22 30 опорного напряжения. Напряжение U1,, сдвигается фазосдвигающей цепочкой

18 на 45 удвоенной частоты (или на 22 30 частоты опорного напряжения).

При этом импульс напряжения между точками 27 и 29 UAc будет (l,1с — U„sin (О + ) К з1п 0 +

-{- U„cos (0 + ) К cos О = КИ„cosy =- KUc, где U — максимальное значение измеряемого напряжения, К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Импульс напряжения между точками 28 и

29 Уво1

U11c — У„sin(0 + р)КcosΠ— U„m Х

Х cos (0 -{- в) Ksin0 = КУ„з1по =- К1.1кв

Далее импульс UAc подается на делитель из резисторов 19, 20 через верхний транзистор ключа 14, а с делителя через верхний транзистор ключа 16 поступает на синфазный выход. А импульс Увс через верхний транзистор ключа 15 подается на делитель из резисторов 21, 22, а через верхний транзистор ключа 17 на квадратурный выход.

Т / "с

В момент времени t —, { а1= — ) (T — пе8 4) риод измеряемого сигнала) левые по схеме транзисторы в ключах 4 — 7 находятся в режиме отсечки, правые — в режиме насыщения.

Состояния других ключей не меняются.

При этом

У.4с = U„sin — + q К sin — +

+ U cos (— + y1 Ксоз —

1, 4 j 4

= KUÄ cos q = КУс .

Увс — 1,1„sin — + К cos — — U„m Х

Х cos — + в К sin — = КУ„sin р =- КИкв

Далее пути прохождения импульсов UAq u

Увс те же, что и в предыдущем случае.

Т (В момент времени t —, et= — ) в клю4 2) чах 4 — 7 левые транзисторы насыщены, правые — в режиме отсечки. В ключах 14, 15 состояния транзисторов изменены на протиьоположные: верхние — в режиме отсечки, нижние — в режиме насыщения, В ключе 16 верхние — насыщены, нижние — в режиме отсечки, в ключе 17 состояния транзисторов изменены: верхний — в режиме отсечки, нижчий — насыщен.

При этом .1Ас — U„sin — + <;- К sin О + U„m y, Хcos — + КcosO = — КУ„sin р= — КУкв

Далее импульс через насыщенный нижний транзистор ключа 15 поступает на делитель из резисторов 21, 22, с нижнего выхода котого через насыщенный нижний транзистор ключа 17 поступает на квадратурный выход. Инвертирование УАс по знаку осуществляется нижним транзистором в ключе 17 и делителем из резисторов 21, 22

Uac = U„з1п — + y К cos 0 — U„><

З

Увс —— U sin + Ксоз —"—

4 4 гЗ 1 — U cos — + в) Кsin

4 ) 4

= КУ„cos y = КУс

45 Так как состояния других транзисторов без изменения, на верхнем выходе детектора получим синфазную составляющую, на нижнем — квадратурную (фиг. 2к, л).

Т

При t= —, (в1=л) левые транзисторы

50 2 ключей 4 — 7 насыщены, правые — в режиме отсечки. Изменились состояния на противоположные транзисторов ключей 14, 15, 16.

55 Ас: U„sin(+ )К$1nО +

+У„соз(-. + р)Кcos О =

= — КУ„cos ю = — KUC

1 вс: U„sin(+ <р) К cos Π— UÄm Х

® Х cos (+ ) К sin О = — КУ„sin р = — КУкв.

Импульс UAc через насыщенный верхний транзистор ключа 7 поступает на делитель, а с нижнего его выхода через насыщенный

55 нижний транзистор ключа 16 — на верхний

Хсоз + q Кз1пО KU cos з КУс

Импульс Увс через нижний насыщенный транзистор ключа 14 поступает на делитель из резисторов 19, 20, а с него через верхний насыщенный транзистор ключа 16 — на синфазный выход.

3T / Зч

При t= —, { cot= — ) правые транзисторы

8, 4 ) ключей 4 — 7 насыщены, левые — в режиме отсечки. Состояния других транзисторов без из30 менений.

У4с -- U„„s1n — + ю Кsin — +

Зт

= U cos — {- К cos —" =

35 4 4 — К щ з1п { = — К кв

470907

Составитель В. Комиссаров

Текред Т. Миронова

Редактор Н. Коган

Корректоры: Т. Фисенко и Е. Хмелева

Заказ 3400/5 Изд. Ме 1450 Тираж 902

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская иаб., д. 4, 5

Подписное

Типография, пр Сапунова, 2 выход детектора. Инвертирование К с по знаку осуществляется нижним транзистором ключа 1б.

Импульс Гвс через насыщенный верхний транзистор ключа 7 поступает на делитель, а с его нижнего выхода через нижний насыщенный транзистор ключа 17 на нижний выход детектора.

Далее процесс протекает аналогично.

Предмет изобретения

Импульсный фазовый детектор, содержащий трансформаторы, к обмоткам которых подключены транзисторные ключи, базы транзисторов которых соединены с обмотками трансформатора в цепи опорного сигнала, о тл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены три дополнительных трансформатора с дополнительными транзисторными ключами, два удвоителя частоты, ограничитель п фазосдвигающне цепи, причем первичн обмотка одного из введенных тр":íñôîðìàòîðîâ подключена через фазосдвигающую цепь и первый удвоитель частоты к источнику опорного сигнала, с ко10 торым через фазосдвигающие цепи соединены первичные обмотки второго и третьего трансформаторов, а первичная обмотка трансформатора в цепи опорного сигнала соединена с первым удвоителем частоты через последовательно включенные дифференцирующую цепь, ограничитель и второй удвоитель частоты.