Фазосдвигающее устройство

Фазосдвигающее устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистииеских

Республик (11) 822078 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 14. 06. 79 (21) 2780742/18-21 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 15.0481. Бюллетень Но 14

Дата опубликования описания 15. 04. 81 (51)М. Кл 3

G 01 R 25/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621. 317. .373(088.8) э

С.A. Кравченко, A.À. Анепир, В.B. Фо Иенков"." и И С. Головин / .,. (72) Авторы изобретения э э, э

"э а:; / (71) Заявитель (54) ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к фаэоизмерительной технике и может найти применение при создании точных мер фазосдвигающих устройств сдвига фазы между двумя напряжениями инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых частот, а также компараторов фазы для передачи фазы от эталона к мерам высших. разрядов. о

Известно фазосдвигающее устройство, которое содержит опорный генератор, два канала задания фазы и фазовращатель,включенный между ними 1 .

Недостатком этого устройства является значительная погрешность задания фазы во всем частотном диапазоне, обусловленная отсутствием калибровки фазовращателя при смене частоты сдвигаемого сигнала.

Известно также фазосдвигающее устройство, которое содержит опорный генератор, два канала задания фазы, каждый иэ которых состоит из двух регенеративных делителей частоты и смесителя, подключенного своими входами к выходам последних (2).

Недостатком данного устройства является большая погрешность задания фазовых сдвигов, неудобный дискрет фазы (12о ) и отсутствие программного управления фазой, частотой и амплитудой.

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что фазосдвигающее устройство,содержащее опорный генератор, первый и второй каналы задания фазы, реге1О неративный делитель частоты выполI ненный из последовательно соединенных фильтра и умножителя частоты на пять, выход которого соединен с одним из выходов вычитателя частоты, снабжено вспомогательным умножите15 лем частоты на пять, умножителем .частоты на шесть, блоком кодового управления, грубым и точным синтезаторами .-астоты, первым, вторым, третьим и четвертым раэвязывающими каскадами, сумматором фазы, триггерным делителем частоты и блоком пропуска периода, причем генератор соединен с одним из входов грубого и точного синтезаторов и второго канала задания фазы, с вспомогательным умножителем частоты на пять и через умножитель частоты на шесть — с входом блока пропуска периода и вторым входом вычитателя частоты, входящего в регенеративный делитель частоты, 822078 выход избирательного фильтра которого соединен с одним иэ входов сумматора фазы, второй вход которого через триггераый делитель подсоединен к выходу блока пропуска периода, а выХод — к входу умножителя частоты

4 на пять, входящему в регенеративный

5 елитель частоты, и одним иэ входов первого канала задания фазы, вторые входы первого и второго каналов задания фазы присоединены через первый и второй раэвязывающий каскады соответственно к первому и второму выходам точного синтезатора, а третьи их входы подсоединены соответственно через третий и четвертый раэвязывающие каскады к выходу точного 15 синтезатора, управляющие входы точного и грубого синтезаторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока кодового управления, третий, четвертый и пятый выходы ко- 29 торого подсоединены соответственно к управляющему входу блока пропуска периода и четвертым входам первого и второго каналов задания фазы.Каждый из каналов задания фазы содержит последовательно соединенные смеситель, фильтр верхней частоты, вспомогательный смеситель, фильтр нижних частот, усилитель и аттенюатор, причем первым, вторым, третьим и четвертым входами каждого иэ каналов задания фазы являются соответственно первые и вторые входы смесителя, второй вход вспомогательного смесителя и управляющий вход аттенюатора.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит опорный генератор 1, первый и второй каналы

2 и 3 задания фазы, в каждл: иэ ко- 40 торых входит смеситель 4, фильтр 5 верхних частот, вспомогательный смеситель 6, фильтр 7 .нижних частот, усили ель 8 и аттенюатор 9, регенеративный делитель 10 частоты, вычи- 45 татель 11 частоты, избирательный фильтр 12, пятикратный умножитель 13 частоты, сумматор 14 фазы, триггерный делитель 15, устройство 16 пропуска периода, вспомогательный пятикратный умножитель 17 частоты, шестикратный умножитель 18 частоты, первый, вто рой, третий и четвертый развяэываю- . щие каскады 19-22, точный 23 и трубый 24 синтезаторы частоты и блок 25 кодового управления.

Устройство работает следующим образом.

Эпорный генератор 1 частотой

10 МГц ведет синтезаторы 23 и 24 частоты и связан с шестикратным 40 умножителем 18 частоты. С выхода умножителя 18 сигнал частотой 60 МГц поступает на вход регенеративного делителя 10 и на устройство 16 пропуска периода. 65

Рассмотрим в общем виде работу регенеративного делителя 10 с сумматором 14 фазы, охваченных цепью из последовательно соединенных блока

16 пропуска периода и триггерного делителя 15.

Допустим,что коэффициент деления делителя 10 составляет 19п, а коэффициент умножения 13 равен (n-1).

Тогда уравнение фазы выражается следующим выражением: Р „- Р - ср.= (ш . где Ф6„ — входной фазовый сдвиг, Р - фазовый сдвиг умножителя частоты, Ф вЂ” фазовый сдвиг сумматора фазы. Учйтывая, что Р = Р ь,, (n-1) и Ф -р-p<> pg» /e, получим 4> >+ " n ) где Р8„„— фазовый сдвиг блока пропуска перйода.

Таким образом; фаза сигнала на выходе регенеративного делителя 10 частоты делится в п раз независимо от того, где ее вводят (на входе или внутри кольца делителя 10).

Регенеративный делитель 10 частоты имеет коэффициент деления

6. Триггерный делитель 15

60 МГц

10 МГц частоты имеет тоже коэффициент деления 1 „ „ = 6. Поэтому при подаче

60 МГц

10 МГц импульса .от блока 25 кодового управления блок 16 пропуска периода пропускает один период частотой 60 МГц (т.е. угол сдвига в .380 ) и на выходе триггерного делителя 19 получается приращение фазы в 6 = 60 с

360 о о О погрешностью 0,05-0,07. Этот сдвиг поступает в сумматор 14, на второй вход которого поступает сигнал с регенеративного делителя 10. Вследствие этого на выходе сумматора 14, а также на входе смесителя 4 канала

2 получается сиг а.; частотой 10 МГц

60о О с фаэовым приращением в = 10 с

0,05 - 0 07 о погрешностью = 0,008

0,011 " 0,01 . Таким образом, на сигнальном выходе 10 МГц тоже будет сигнал с базовым приращением в 10 и погрешностью не более 0,01 . На выходе умножителей 13 и 17 частоты, т.е. на сигнальном и опорном выходах

"50 МГц" при этом получаются сигналы

Ф

f соответственно с частотой — (n-1)

Ф3

60 МГЦ

6 .(6-1) = 50 МГц и с фазовым сдвигом в 10 и сигнал с частотой

10 МГц 5=50 МГц, но с нулевым фазовым сдвигом. Сигналы частотой 10 МГц, поступающие на вход смесителей 4 каналов 2 и 3 с делителя 10 и опорного генератора 1 смешиваются с сигналом, поступающим от синтезатора

23 частоты, имеющим перестройку в пределах 3,00000001-3,99999999.Чтобы не было связи между каналами 2 и 3

822078

60 сигнал от синтезатора 23 поступает на смеситель 4 через развязывающие . каскады 19 и 20 с развязкой в 80 дБ (т.е. в 10000 раз), что обеспечивает снижение погрешности от взаимовлияния канзчсв до .0,005 . Фильтры 5

1 ыделяю- <: гналы с частотой от б до 7 М1ь .=.е. частотами (6.999999996.0000000".. МГц). В смесителях б эти сигналы c" eøèâàþò ÿ с частотой грубого синтезатора 24 частоты, имеющим перестройоу в пределах 7,0-8,0 МГц с дискретом в 0,1 МГц, т.е. 7,0;

7,1; 7,2....8,0 МГц. Тогда на выходе фильтров 7 нижних частот получаются частоты от 7,0 МГц — 6,99999999 МГц=

=0,00000001 МГц=0,01 Гц до 8,06,00000001=1,99999999 МГц = 2 МГц.

После усиления в усилителе 8 и ослаблениях в аттенюаторах 9 на выходах каналов задания фазы получач сигнал с частотами от 0,01 Гц до МГц,с дискретом 0,01 Гц.Причем на выходе каналов 2 будет сигнал с фазовым сдвигом от Оо до 360 через дискрет в 10О, а на выходе канала 3 с нулевым фазовым сдвигом. Развязы- вающие каскады 21 и 22, как и каскады 19 и 20, обеспечивают развязку каналов, снижая погрешность от их взаимовлияния до 0,0060, что в сумме не превышает 0,021 .

Программирование требуемой частоты осуществляется от блока 25 кодового управления двоично-десятичным кодом на все восемь декад синтезатора 23 и на две декады синтезатора 24. Программирование коэффициентов ослабления осуществляется аттенюаторами по команде от блока 25 также двоичнодесятичным кодом и может изменяться в пределах от 0 до 80 дБ в каждом канале. Программирование угла сдвига фаэ осуществляется тем же блоком 25 и изменяется в диапазоне 0 - 360 с дискретом в 10 регенеративным делителем 10 с сумматором .14 при подаче на блок 16 пропуска Периода фазоимпульсного кода от 0 до 36 (для одного периода).

Погрешность задания фазы в диапазоне фазовых сдвигов 0 - 360 с дискретом в 10О не превышает

0,021о . Фаза, частота и амплитуда надежно программируются блоком кодового управления или от линии кол-, лективного пользования.

Формула изобретения

1. Фаэосдвигающее устройство,содержащее опорный генератор, первый и второй каналы задания фазы, регенеративный делитель частоты, выполненный из последовательно соединенных фильтра и умножителя частоты на пять, выход которого соединен с одним из выходов вычитателя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено вспомогательным умножителем частоты на пять, умножи" телем частоты на шесть,.блоком кодового управления, грубым и точным синтезаторами частоты, первым вторым, третьим и четвертым развязыва1ощими каскадами, сумматором фазы, триггерным делителем частоты и блоком пропуска периода, причем генератор соединен с одним из входов грубого и точного синтезаторов и второго ка" нала задания фазы, с вспомогательным умножителем частоты на пять и нерез умножитель частоты на шесть — c входом блока пропуска периода и вторым входом вычитателя частоты, входящего в регенеративный делитель часто20 ты, выход избирательного фильтра которого соединен с одним из входов сумматора фазы, второй вход которого через триггерный делитель подсоединен к выходу блока пропуска периода, а выход — к входу умножителя частоты на пять, входящему в регенеративный делитель частоты, и одним из входов первого канала задания фазы, вторые входы первого и второго каналов задания фазы присоединены через первый и второй развязывающий каскады соответственно к первому и второму выходам точного синтезатора, а третьи их входы подсоединены соответственно через третий и четвертый развязывающие каскады к выходу точного синтезатора, управляющие входы точного и грубого синтезаторов соединены соответственно с первым и вторым выходами блока кодового управления, тре40 тий, четвертый и пятый выходы которого подсоединены соответственно к управляющему входу блока пропуска периода и четвертым входам первого и второго каналов задания фазы.

2. Устройство IIo п.1, ч а ю щ е е с я тем, что каждый иэ каналов задания фазы содержит последовательно соединенные смеситель, фильтр верхней частоты, вспомогательный смеситель, фильтр нижних частот, усилитель и аттенюатор, причем первым, вторым, третьим и четвертым входами каждого из каналов задания .фазы являются соответственно первые и вторые входы смесителя, 5 второй вход вспомогательного смесителя и управляющий вход аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 272429, кл. G 01 R 25/04, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 296655, кл. G 01 R 25/04, 1969.

822078

Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 1841/69

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель М. Барашков

Редактор С. Тимохина Техред М. Федорнак Корректор Н. Швыдкая