Устройство для преобразования фазовых сдвигов в частоту

Устройство для преобразования фазовых сдвигов в частоту

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

к,а

1 1

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 515Î69

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеио20.09. 74 (21) 2062216/21 (5j) М. Кл. 01К 25/00

2 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гооудеротеенный номятет

Совета Мянястрое СССР оо делам язооретеняй н открытяя (43) Опубликовано 25.05.76.Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описании З0 09.76 (53) УДК 621. 317.77 (088. 8) Ю. А, Скрипник, Я. М. Верный, H. П. Зимин,и В. Т. Кондратов (72) Авторы изобретения

Киевский технологический институт легкой промышленности (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФАЗОВЫХ

СДВИГОВ В ЧАСТОТУ

1

Изобретение относится к ннформационнопреобразсвательной технике и может быть использовано в си=темах кодирования и передачи фазовой информации, в телеметрии, в устройствах программного управления технологическими объектами.

Известно устройство для преобразованйя фазовыхт сдвигов в частоту, содержащее авто-. матический переключатель, связанный с ком-/10 мутационным генератором и двумя формиро ватепями импульсов, выходы которых подклнз- чены к триггеоному преобразователю, и фильтр нижних частот, подключенный через фазочувствительный выпрямитель к преобра- И зователю . напряжение-частота 1.

Однако такие ус гройства имеют низкую точность из-за неизбежной нестабильности характеристик фазовых детекторов, нели нейности и нестабильности характеристик преобразователей напряжения в частоту.

Целью изобретения является повышение ,точности преобразования фазового сдвига в частоту переменного напряжения за счет, исключения влияния нестабильности парамет, ров звеньев, преобразующих напряжение, пропо циональное фаэовому сдвигу, в частоту В

Это достигается тем, что в устройство

:введен сумматор, управляемый ключ и формирователь импульсов постоянной вопьЧ, секундной плошадки, вход которого соеди нен с выходом преобразователя напряжение ° частота, а его выход через ключ, управля,ющий Вход которого,подключен к коммута. ционному генератору, соедйнен с одним из входов сумматора, второй вход которого

i соединен с выходом триггерного:преобразователя, а выход подключен к фильтру(ниж них частот.

На чертеже приведена функциональная

:схема устройства для преобразования фазо .вых сдвигов в частоту.

Устройство содержит автоматический переключатель 1, формирователи импульсов

2 и 3, триггерный преобразователь 4, сум; матор 5, фильтр нижних частот 6, коммута

: ционный генеуатор 7, фазочувствительный

515069 выпрямитель 8., преобразователь 9 напцажение-частота, формирователь 10 импульсоВ постоянной вольт =секундной rNoIJ вди управляемый ключ 11.

Работа устройства заключается в следующем.

Напряжения Q (1 ) и Q (f, )), фазовый сдвиг между которыми = Ч х 1 2 преобразуется в частоту, поступают через автоматический переключатель 1 и формирь. ватели импульсов 2 и 3 на триггерный преобразователь 4, Автоматический пере-ключатель 1, управляемый напряжением

l с выхода к оммутаци они or о генератора 7,,частота 2 которого намного меньше частс "ты 6> входных сигналов (Л<(Слз), обеспечивает такой режим работы триггерного преобразователя 4, при котором в цолупериоды коммутации, соответствующие 20 положению переключателя 1, укаэанному на чертеже., на выходе триггерного преобразователя формируется напряжение, среднее, значение которого U = 3 (g + д у) ср Ч х где $ - крутизна преобразования фазоаого сдвига в напряжение, Ь - значение фаэовой неиденткчности,форм ировате.лей 2 и 3. В противоположные полуперио ды коммутации на вх:, ; триггерного преI образ ователя 4 воздейс:.. вует только напряже- ние 0 4 ), прошедшее тракты форлсирования

1 и несущее информацию о фазовой неидентич- . .ности этих трактов. На выходе триггерного . -- — — 35 преобразователя в этом случае формируется напряжение U = 8y.5,f, пропорциональное

СР значению фазовой неицентичности.

При непрерывной работе автоматическо го переключателя 1 в выходном напряжении .триггерного преобразователя 4 возникает, переменная составляющая напряжения частоты комлфтации 5K, амплитуда KDTopor 0

3 II — — — — =os я „, 71, Это напряжение выделяется с помощью фильтра нижних частот 6 и выпрямляется.

Выпрямление осуществляется посредством фазочувствительного выпрямителя. 8, управляемого напряжением частоты комму тационного генератора 7. 9 результате выпрямления образуется постоянное напряжение

Uà 05 Sс Кlк2 у х rae К и К;- коэффициенты передачи фильт1 2 ра нижних, частот 6 и фазс чувствительного выпрямителя

8 соответственно. С помсщью, 1 преобра;зователя напряжение-

-частота 9 оно преобразуется в переменное напряжение

I частоты;

t=055y$ К К с х где Я вЂ” крутиэнв преобразования преобразователя 9, ° .

Из перемейного напряжения частоты формируется последовательность импульсов постоянной вольт-секундной площади А . о

Эта операция осуществляется с помощью, I формирователя 10, При периодическом замыкании ключа 11, управляемого напряжением кол:л.утационпого генератора 7, в моменты, соответствующие противополмкному положению переключателя 1, на второй вход сумматора 5 поступает импульсноенапряжение, среднее значение которого— а P.

=А t" где f -установшзшееся значение частоты на выходе преобразователя 9.

В результате суммирования его с напЦ ряжением 1), амплитуда переменной сосср тавляющей напряжения частоты 52, выделяемого фильтром 6, будет (О 5к1t,U | ((Q < )1

Это напряжение вь прямляется. Постоянное напряжение ! преобразуется с помощью преобразователя

9 в переменное напряжение:" частоты

Л

1k s< t uñð (ср vñð ) 3

=0,5К1К25 LP„(Vх+ ас ) „ S о 3

=05К,428„(SÌ Чл -Ао f ) При синхронной работе ключа Il и переключателя 1 установившееся „значение частоты преобразователя 9 определится

1 05К К $ А

Соответствующим подбором параметров К, К, $, А легко обеспечить о неравенство

0,5К1К,Р А ) l

1 2 Г о

Тогда, .окончательно кх — °

Таким образом, результат преобразования фазового сдвига в частоту не х

I зависит от нестабильности параметров

515069 Заказ бт 9 Ф

I А 1 "Раж роg Под некое

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 !

: К К, Я соответственно фильтра г нижних частот 6, фазочувствительного выпpÿ :ямителя 8 и преобразователя напряжение«. частота 9. Кроме. того, точность триггерного преобразователя фазового сдвига в напряжение существенно повышается за счет исключения влияния фазовой неидентичности формирователей 2 и 3, т.е.

S сопя

В результате точность пре образ ования оп ределяется значение м вольт- секундной г.лощади А,;которое может.- быть задано с

o весьма малой погрешностью, ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Устройство для преобразования фазовых, сдвигов в частоту, содержащее автоматичес кий переключатель, связанный с коммутационным генератором и двумя формирователями импульсов, выходы которых подключе6 нь к триггерному преобразователю, и фильтр нижних частот, подключенный через фазсчувствительный выпрямитель к преобразователю напряжение-частота о т л и ч а юЪ

; щ е е с я тем, что, с целью повышенич точности преобразования фазового сдвига в частоту переменного напряжения за счет ис,.ключения влияния естабильности парамет ров звеньев, преобразующих напряжение, о пропорциональное фазовому сджгу, в частоту, в устоойство введен сумматор, управляР емый ключ и формирователь импульсов посто-.

L янной вольт-секундной плон,иди, вход которого соединен с выходом. преобразователя напр ряжение-частота, а его выход через ключ, управляющий вход которого подключен к 1 коммутационному генератору, соединен с одним из входов сумматора, второй вхо,у которого соединен с выходом триггерного пре ро образователя, а выход подключен к фильтру нижних частот,