SU1019561A2 - Фазосдвигающее устройство - Google Patents

Abstract

ФАЗОСДВИГАЮВДЕЕ УСТЮЙСгаО по авт. св. N 657541, отличают ее с   тем, чю, с целью расширени  функг циоивлышх возможностей, оно снабжено фазовращателем 90°-ного сдвига, трем  перемножител ми , п тым и шестым фильтрами, двум  квадраторами, блоком вьпштани  и блоком DTiZbiLi делени , причем выход второго фильтра через св занные между собой первый перемножитель , п тый фильтр и первый квадратор, а также выЯод четвертого фильтра через св занные между собой второй перемножитель, шестой фильтр и второй кващ)атор подключены к блоку вычитани , выход которого подключен к первому входу блока делени , второй вход которого через третий перемножитель подключен к выходам п того и шестого фильтров, фазовращатель 90 -ного сдвига включен между выходом второго фильтра и втортлм входом второго перемножител , а второй вход трвшх) перемножител  подключен к выходу четвертого фильтра. 0) с ф сд ф

Description

Изобретение относитс ; к электротехнике и может быть использовано в преобразовательной технике.

По основному авт. св. № 657541 фазосдвигающее устройство содержит фазовращатель с блоком управлени , три смесител , четыре фильтра и генератор, причем выход первого смесител  через первый фильтр и второй смеситель соединен со. вторым фильтром и через третий фильтр и третий смеситель соединен с четвертым фильтром, а выход генератора подключен непосредственно ко вторым входам второго и третьего смесител  и через фазовращатель - ко второму входу первого смесител . Кроме того, устройство содержит фазоврашатель , подключенньш на вход первого смесител  -{1 .

Недостатком известного фазосдвигающего устройства  вл етс  низка  разрешающа  способность по фазе, что не позвол ет исследовать малые изменени  характеристик отдельных типов узлов и, таким образом, .ограничиваетс  число решаемых задач.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей путем повышени  чуствительности по фазе.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что фазосдвигающее устройство снабжено фазовращателем 90°-ного сдвига, трем  перемножител ми , п тым и шестым фильтрами, двум  квадраторами, блоком вычитани  и блоком делени , причем выход второго фильтра через св занные между собой первый перемножитель, п тый фильтр и первый квадратор , а также выход четвертого фильтра через св занные между собой второй перемножитель , шестой фильтр и второй квадратор подключены к блоку вычитани , выход которого подключен к первому входу блока делени , второй вход которого через третий перемножитель подключен к выходам п того и шестого фильтров, фазовращатель 90 -ного сдвига включен между выходом второго фильтра и вторым входом второго леремножител , а второй вход первого пе1земножител  подключен к выходу четвертого {|)ильтра.

На чертеже приведена структурна  схема фазосдвигающего устройства (ФСУ).

ФСУ содержит смеситель 1 с первым фазовращателем , смесители 2 и 3, фильтры 4, 5, 6, 7, 8 и 9 перемножнтелн 10, 11 и 12 квадраторы 13 и 14, второй фазовращатель 15 с блоком управлени  и- третий фазовращатель 16 фиксированного фазового сдвига 90°, генератор- 17, а также блоки 18 вычитани  и делени  19. Фильтр 4 настроен на суммарную комбинадионную частоту продуктов преобразовани  и включен между смесителем 1 и смесителем ., фильтр 5 настроен на разностную комбинационную частоту и включен между смесителем I и смесителем 3, фильтры 6 и 7 настроены на комбинационные частоты, равные частоте входного сигнала, и включены на выходах соответственно смесителей 2 и 3, генератор 17 подключен к второму входу смесител  1 через фазовращатель 15 и к вторым входам смесителей 2 н 3 - непосредственно. Перемножитель 10 подключен входами к фильтрам б и 7, перемножитель 11 первым входом подключен к фильтру 7 - непосредственно, и вторым входом к фильтру 6 - через фазовращатель 16, фильтр 8 включен между перемножителем 10 и квадратором 13, фильтр 9 включен между перемножителем 11 и квадратором 14, причем фильтры 8 и 9 обеспечивают вьщеление посто нной составл ющей напр жени , перемножитель 12 подключен к выходам фильров 8 и 9, блок 18 вычитани  - к выходам квадраторов 13, 14 и блок делени  - к выходам перемножител  12 и блока 18 вычитани .

Генератор 17  вл етс  общим гетеродином дл  всех трех смесителей. Он формирует гармоническое гетеродинное напр жение посто нной амплитуды, которое поступает на вторые входы смесителей 2 и 3 - непосредственно и на второй вход смесител  1 через фазовращатель 15. С помощью фазовращател  15 начальную фазу гармонического напр жени  на втором входе смесител  1 измен ют на величину , Ч .

На первый вход смесител  1 поступает гармонический сигнал посто нного уровн . В результате линейного преобразовани  на выходе смесител  1 Получают сигналь комбинационных частот с одинаковыми амплитудами и зеркально симметричными фазовыми сдвигами. С помощью фильтров 4 и 5 обеспечивают частотное разделение компонент комбинационных сигналов. Дл  определенности предположим, что фильтр 4 выдел ет сигнал суммарной комбинационной частоты, а фильтр 5 - сигнал разностей комбинационной частоты. Выделение компоненты поступает на первый вход соответственно смесителей 2 и 3, в которых подвергаютс  линей- . ному преобразованию. В результате преобразовани  на выходе смесителей 2 и 3 получают сигналы комбинационных частот, причем частота одного компонента в каждом нз двух случаев равна частоте входного сигнала. Фильтры 6 и 7 настроены на сигналы комбинационных частот, равных частоте входного сигнала, и выдел ют их. Поэтому на выходах фильтров 6 и 7 имеют место сигналы, кото рые можно представить соответственно выражени м

(х/

(1)

U -KcosCu/t + (2)

2

где ,Цч1/Д- соответственно амплитуда , частота и начальна  фаза входного сигнала; Up - амплитуда гетеродинного напр жени  генератора 17.

- фазовый сдвиг, задаваемый фазовращателем 15. Амплитуды сигналов (1), (2) равны между собой и не завис т от фазовых сдвигов, а взаимный фазовый сдвиг между сигиалакш который и определ ет чувствительность ФСУ по фазе. Чувствительность повышаетс ,-если обработку напр жений (1), (2) произвести в со ветствии с приведенной на чертеже схемой. Напр жени  (1), (2) перемножают в перемножителе 10 и из про гктов перемножени  выдел ют фильтром 8 посто нную составл ющую u,.J-K COS Далее напр жение (1) после сдвига фазы на 90° в фазовращателе 16 перемножают с напр жением (2) в перемножителе 11 и из продуктов перемножени  фильтром 9 вьздел ют посто нную составл ющую U4. -y k sinaif 2 (5) Полученные напр жени  (4), (S) перемножаютс  в перемножителе 12, в результате чего получают напр жени  и,,-1 К sin 44

Кроме того, напр жени  (4), (5) возвод т 8 квадрат соответственно в квадраторах 1:3, 14, в результате чего получают напр жени 

и

(7) (8)

Из (7) вычитают (8) в блоке 18 вычитани  и на полученнъ1й результат дел т напр жение (6) в блоке 19 делени . На его выходе получают следующее напр жение

±

Ц

tcf 44

(9)

В ( 6) 40 Поскольку амплитуды напр жений (1), (2) посто нны, то их, а также выбором соответствующих коэффициентов передачи узлов схемы амплитуды напр жешш (4)-(9) можно обеспечить равными единице. Дл  этого режима схемы U0 Напр жение (10) принимают за разность фаз и используют дл  ее индикации. Из сравнени  (10)   (3) видно, что чувствительность по разности фаз в (10) увеличена в 2 ра. 1 3личные значени  разности фаз (10) или ее приращени  можно измер т в декартовой или пол рной системах коордииат. Малые фазовые сдвиги удобно измер ть в декартовой системе координат. В этом случае 0 44с высокой степенью точности. Использование изобретени  обеспечивает повьпиение чувствительности по фазе в два раза и позвол ет раси1иртпъ Ьункциоиа;п иые возможности устройства

Claims (1)

1. ФАЗОСДВИГАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО по авт. св. № 657541, отличают е- е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно- снабжено фазовращателем 90°-ного сдвига, тремя перемножителями, пятым и шестым фильтрами, двумя квадраторами, блоком вычитания и блоком деления, причем выход второго фильтра через связанные между собой первый перемножитель, пятый фильтр и первый квадратор, а также выкод четвертого фильтра через связанные между собой второй перемножитель, шестой фильтр и второй квадратор подключены к блоку вычитания, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого через третий перемножитель подключен к выходам пятого и шестого фильтров, фазовращатель 90°-ного сдвига включен между выходом второго фильтра и вторым входом второго перемножителя, а второй вход первого перемножителя подключен к выходу четвертого фильтра.