Источники питания сетевого напряжения на DIN-рейке MEAN WELL
РадиоЛоцман - Все об электронике

Многодиапазонный фазовращатель с переключаемым шагом сдвига фаз

Texas Instruments CD4013B CD4017B

- Томск

Описан принцип создания многодиапазонных фазовращателей с механическим или электронным неограниченным переключением шага сдвига фаз.

Известные из технической и патентной литературы фазовращатели цифровых сигналов обычно не предусматривают возможности переключения диапазонов и шага сдвига фаз выходных сигналов.

Пленочные конденсаторы Hongfa для построения AC/DC- и DC/AC-преобразователей

На Рисунке 1 приведена схема фазовращателя, выполненного всего на двух корпусах микросхем CD4017 и CD4013 и позволяющего дискретно переключать рабочий диапазон и шаг фазового сдвига выходного сигнала.

Многодиапазонный фазовращатель с переключаемым шагом сдвига фаз.
Рисунок 1. Многодиапазонный фазовращатель с переключаемым шагом сдвига фаз.

Входная микросхема DD1 CD4017 представляет собой счетчик импульсов с встроенным декодером. При подаче на вход счетчика тактовых импульсов уровень «лог. 1» последовательно по кругу перемещается с выхода Q0 на Q1, затем на Q2 и т.д. Переключатель SA1 задает количество задействованных выходов счетчика (количество тактов, достаточных для завершения полного цикла – возвращения уровня «лог. 1» на стартовую позицию – выход Q0).

С выхода Q0 сигнал поступает на вход D-триггера DD2.1 микросхемы CD4013, работающего в режиме деления частоты. Такой режим обеспечивает на выходе триггера коэффициент заполнения выходных импульсов 50% вне зависимости от такового импульса на его входе.

Сигналы с остальных девяти выходов счетчика импульсов суммируются через последовательно включенные цепочки из резисторов R2–R11 и диодов VD1–VD10 на резисторе R13.

Выбор одного из выходов Q2–Q9 счетчика, запускающего второй D-триггер DD2.2 и задающего шаг фазового сдвига, производится при помощи переключателя SA2. Выбранный выход счетчика через один из токоограничивающих резисторов R2–R11 и ему соответствующий светодиод HL1–HL10 нагружается на общую шину. Сигнал со счетчика, поступающий на резистор R13, прерывается.

Таким образом решаются одновременно две задачи: происходит задание шага фазового сдвига и осуществляется визуальная индикация его выбора.

На Рисунке 2 показан вариант выполнения многодиапазонного фазовращателя, имеющего 10 выходов (по числу выходов Q0–Q9 счетчика импульсов DD1). Такой вариант фазовращателя позволит без переключений одновременно получать на выходе устройства от 2 до 10 сигналов с одинаковым фазовым сдвигом между каналами.

Многодиапазонный фазовращатель с параллельными независимыми выходами сдвига фаз.
Рисунок 2. Многодиапазонный фазовращатель с параллельными независимыми выходами сдвига фаз.

Обобщенные характеристики цифровых многоступенчатых фазовращателей приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Характеристики цифровых многоступенчатых фазовращателей
Диапазон Сдвиг фазы, град. Частоты выходных
сигналов
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10  
1 90 180 FВЫХ = FВХ/4
2 60 120 180 FВЫХ = FВХ/6
3 45 90 135 180 FВЫХ = FВХ/8
4 36 72 108 144 180 FВЫХ = FВХ/10
5 30 60 90 120 150 180 FВЫХ = FВХ/12
6 25.7 51.4 77.1 102.9 128.6 154.3 180 FВЫХ = FВХ/14
7 22.5 45 67.5 90 112.5 135 157.5 180 FВЫХ = FВХ/16
8 20 40 60 80 100 120 140 160 180 FВЫХ = FВХ/18
9 18 36 54 72 90 108 126 144 162 180 FВЫХ = FВХ/20

Начальный сдвиг фазы или шаг сдвига фазы можно определить из выражения:

где n – номер диапазона (Переключатель SA1).

Итоговый сдвиг фазы в зависимости от n – номера диапазона и k – положения переключателя SA2 вычисляется как

Частоту выходных импульсов при смене диапазона находят по формуле

Количество диапазонов и шаг фазового сдвига можно кратно нарастить, использовав последовательное включение микросхем счетчиков. В качестве переключателей SA1 и SA2 можно использовать электронные коммутаторы, что позволит дистанционно управлять работой фазовращателя.

Материалы по теме

  1. Datasheet Texas Instruments CD4013B
  2. Datasheet Texas Instruments CD4017B
10 предложений от 10 поставщиков
Триггеры Dual CMOS
CD4013B=HEF4013BT -40+85 SO14
NXP
9.35 ₽
AliExpress
Весь мир
CD4013BM96 SOIC-14 CD4013BM шлепанцы s CMOS двойные D-образные шлепанцы CD4013B абсолютно новые оригинальные
49 ₽
Кремний
Россия и страны СНГ
CD4013B
по запросу
Acme Chip
Весь мир
CD4013B
по запросу
Электронные компоненты. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя