Назначение калибратора фазы Ф1 – 4. Цифроаналоговый преобразователь. Структурная схема, страница 20

Из (11) и (12) видно, что характер функций  и  соответствует характеру функций , изображённой на рис. 12 ( - сдвиг фазы в одном из каналов фазометра, обусловленный помехой, попадающей из другого канала,  - угол между сигналом и помехой в одном из каналов).

Функция  проходит через нуль при углах, кратных . Очевидно, что для двух углов  и  функция  принимает значения  и , разные по знаку и отличающиеся по модулю на величину . При втором измерении на входы 4 и 5 фазоизмерительного устройства 3 подаются измеряемые сигналы, причём один сигнал сдвигается с помощью внешнего фазосдвигающего устройства на угол .

В качестве устройства, сдвигающего фазу одного из входных сигналов на угол примерно , можно использовать различные фазовращатели, например каскад с разделённой нагрузкой. При этом отклонение  поворота фазы от  во всём частотном и динамическом диапазонах должно удовлетворять условию:

, что нетрудно выполнить.

В результате измерения имеем:

.                       (14)

При третьем измерении на вход 5 фазоизмерительного устройства 3 поступает сигнал , на вход 4 подаётся этот же сигнал через фазовращающее устройство, которое уже использовалось при втором измерении.

Выражения, аналогичные (13), для третьего измерения имеют вид:

.                        (15)

Вычитая из результата второго измерения результаты первого и третьего измерений, получим:

,                         (16)

где  - неточность определения погрешности связи между каналами.

Наибольшая неточность определения погрешности:

,                          (17)

где ;  - коэффициент передачи из канала в канал.

5.3.10.  Амплитудно – фазовая погрешность. (АПФ)

Под амплитудно – фазовой погрешностью (АПФ) калибратора фазы понимается приращение фазового сдвига, вызванное изменением соотношения уровней сигналов на выходах калибратора фазы от значения 1:1 до другого значения, равного перепадам уровней сигналов поверяемого фазометра, например 1:100 или 1:1000. АФП в калибраторе фазы с изменением фазы возникает во входных каналах фазоизмерителя, причём особенно в предварительных усилителях – ограничителях из – за смещения нулевой линии в усиленном сигнале. (рис. 14)

Рис. 14. Эпюра напряжения в канале калибратора фазы, иллюстрирующая появление АПФ.

Определим это смещение, вызывающее АФП, исходя из площадей тока за полупериод:

             (18)

где , ,  - напряжения смещения усилителя – ограничителя фазоизмерителя калибратора фазы (уровни ограничения положительной и отрицательной полуволн сигнала).

Определим интегралы, учитывая, что уровень ограничения всегда меньше амплитуды сигнала примерно на порядок, что синус малого угла равен самому углу и что:

 .

Тогда получим выражение:

                (19)

Умножим обе части равенства (13) на 2/Т и после подстановки пределов получим:

                          (20)

После приведения подобных членов получим, учитывая, что уровни ограничения не равны, т. е. :

.              (21)

Выразив уровень ограничения через входное напряжение  и разделив обе части уравнения на  получим: