DE1246868B

DE1246868B - Phasenschieberschaltung

Info

Publication number: DE1246868B
Application number: DE1964R0042405
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Josef Richter
Original assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Current assignee: Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Priority date: 1964-08-27
Filing date: 1964-08-27
Publication date: 1967-08-10

Description

Phasenschieberschaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine Phasenverschieberschaltung für Meßzwecke zum Erzeugen einer vorbestimmten Phasenverschiebung einer Wechselspannung, insbesondere einer Hochfrequenzspannung, in Abhängigkeit von dem Wert einer Steuergleichspannung.
Zum Erzeugen einer beliebigen Phasenverschiebung einer Wechselspannung werden bisher meist mechanisch bewegte Phasenschieber verwendet. Diese sind zwar zum Einstellen einer bestimmten Phasenverschiebung von Hand geeignet, nicht jedoch zum Einstellen einer bestimmten Phasenverschiebung in Abhängigkeit von dem Wert einer Steuergleichspannun Es ist 'g* Aufgabe der Erfindung, eine Phasenschieberschaltung zu sebaffen, mit der auf rein elektronischem Weg eine beliebig große Phasenverschiebung auch über 360' und mehr in Abhängigkeit von dem Wert einer Steuergleichspannung erzeugt werden kann.
Diese AufGabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine monostabile Flip-Flop-Stufe, der über eine Impulsformerstufe die in der Phase zu verschiebende Eingangswechselspannung zugeführt wird und deren Element zur Bestimmung der Impulsdauer in Ab- hängigkeit von der Steuergleichspannung derart einstellbar ist, daß durch die Vorderflanke der Eingangsspannung, vorzugsweise nach Differentation, die Flip-Flop-Stufe argestoßen wird und die Impulsdauer (Abstand Vorderflanke-Rückflanke) durch die Steuergleichspannung bestimmt ist und die insbesondere differenzierte Rückflanke des Flip-Flop-Ausgangsimpulses einer Filteranordnung zugeführt wird, mittels welcher die phasenverschobene Ausgargsspannung mit der Frequenz der Eingangsspannung gebildet wird.
Um den Variationsbereich der Phasenverschiebung zu venzrößern, wird vorzugsweise die Frequenz der Eingangswechselspannung vor der Zuführung zu der monostabilen Flip-Flop-Stufe durch einen Frequenzteiler geteilt, und mit der Filteranordnung wird die der Frequenz der Eingangsspannung entsprechende Oberwelle als phasenverschobene Ausgangsspannung ausgesiebt.
Es ist zum Erzeugen zweier durch einen Impuls ausgelöster 90' phasenversetzter Sinusschwingungen an sich bereits bekannt, durch den Impuls einen sogenannten Stoßkreis anzuregen, so daß durch die Vorderflanke des Impulses eine Sinusschwingung angeregt wird, wobei anschließend von dieser Sinusschwingung mittels eines sogenannten Miller-Integrators in bekannter Weise eine weitere um 901 phasenverschobene Sinusschwingung abgeleitet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung soll ein derartiger Stoßkreis zum Ableiten der phasenverschobenen Ausgangsspannung von der Rückflanke des Flip-Flop-Ausgangsimpulses benutzt werden, da ein derartiger Stoßkreis praktisch als Filter mit hoher Güte wirkt.
Die erfindungsgemäße Schaltung ermöglicht die Phasenverschiebung einer Wechselspannung in Ab- hängigkeit von dem Wert einer Steuergleichspannun 9 Über einen beliebig weit wählbaren Bereich, auch über 360' und mehr, und zwar ausschließlich mit elektronischen Mitteln ohne irgendwelcher mechanisch bewegter Teile od. dgl.
Die Erfipdung wird im folgenden an Fland eines Prinzipschaltbildes an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Die in der Figur gezeigte erfindungsgemäße Phasenschieberschaltun- umfaßt eine übliche monostabile Flip-Flop-Stufe 20, deren Eingang 21 die durch einen Impulsformer 30 in Rechteckimpulse umgeformte Eingangsspannung UR zugeführt wird. Der die Impulsdauer der Flip-Flop-Stufe bestimmende Kondensator 22 ist auf einen von der über den Transistor 23 angelegten Steuergleichspannung Us bestimmten Spannungswert aufgeladen. Damit wird der Be-inn des Ausgangsimpulses der Flip-Flop-Stufe 20, d. h. die Impulsvorderflanke 24, jeweils durch die differenzierte Vorderflanke 25 der Eingangsrechteckspannuno, bestimmt, und die Rückflanke 26 des Flip-Flop-Ausgangsimpulses, d. h. also die Impulsdauer ist je nach Größe der Steuerspannung Us linear von der Aufladung dieses Kondensators 22 abhängig. Diese Rückflanke 26 des Flip-Flop-Ausgangsimpulses wird nach Differentation in einer Stufe 31 und nach Gleichrichtung zum Anstoßen eines Resonanzkreises 32 benutzt, der wieder auf die Frequenz der Eingangsspannung oder eine entsprechende Oberwelle derselben abeestimmt ist. Auf diese Weise wird C aus den Rückflanken 26 wieder eine Frequenz erzeugt, die um den Betrag t gegenüber der ursprünglichen Eingangsspannung phasenverschoben ist. An Stelle des Resonanzkreises 32 kann auch ein Oszillator vorgesehen sein, dessen Ausgangsfrequenz durch die von der Rückflanke 26 abgeleiteten Impulse synchronisiert ist.
Zur Vergrößerung des Variationsbereiches der Phasenverschiebung kann die Eingangsfrequenz gleichzeitig auch noch um einen vorgegebenen Betrag heruntergeteilt werden. Der Resonanzkreis 32 ist dann auf eine entsprechende Oberwelle der Flip-Flop-Ausgangsimpulse abgestimmt, so daß am Ausgang der Stufe 32 wieder die gleiche Frequenz auftritt wie am Eingang der Impulsformer- und Teilerstufe 30. Da durch die Frequenzteilung zwar die Vorderflanke 24 des Flip-Flop-Ausgangsimpulses direkt der Phase der ursprünglichen Eingangsspannung entspricht, die Rückflanke des Flip-Flop-Ausfrangsimpulses sich jedoch entsprechend dem Frequenzteilerverhältnis z. B. um 10 vergrößert, sind somit ohne weiteres mit der erfindungsgemäßen Schaltung Phasenhübe von 10,-t oder mehr möglich.

Claims

Patentansprüche: 1. Phasenschieberschaltung für Meßzwecke zum Erzeugen einer vorbestimmten Phasenverschiebung einer Wechselspannung wie Hochfrequenzspannung in Abhängigkeit von dem Wert einer Steuergleichspannung, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h eine monostabile Flip-Flop-Stufe (20), der über eine Impulsformerstufe (30) die in der Phase zu verschiebende Eingangswechselspannung zugeführt wird und deren Element (22) zur Bestimmung der Impulsdauer in Abhängigkeit von der Steuergleichspannung derart einstellbar ist, daß durch die Vorderflanke der Eingangsspannung, vorzugsweise nach Differentation, die Flip-Flop-Stufe angestoßen wird und die Impulsdauer (Abstand Vorderflanke-Rückflanke) durch die Steuergleichspannung bestimmt ist und die insbesondere differenzierte Rückflanke des Flip-Flop-Ausgangsimpulses einer Filteranordnung (32) zugeführt wird, mittels welcher die phasenverschobene Ausgangsspannung mit der Frequenz der Eingangsspannung gebildet wird.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Variationsbereiches der Phasenverschiebung die Frequenz der Eingangswechselspannung vor der Zuführung zu der monostabilen Flip-Flop-Stufe' durch einen Frequenzteiler geteilt wird und mittels der Filteranordnung (32) die der Frequenz der Eingangsspannung entsprechende Oberwelle als phasenverschobene Ausgangsspannung ausgesiebt wird.