Измерительный преобразователь

Измерительный преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1029094 дюж 0 01 R 25/00.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

l

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3367300/18-21 (22) 14.12.81 (46) 15.07.83. Бюл. Н 26 (72) Г.ф. Дегтярев, И.П. Подоляк и С.Н. Попов (71) Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (53) 621.317 373(088.8) (56) 1. Шакгильдян В.В., Ляховкин А.А.

Системы фазовой автоподстройки частоты. И., "Связь!, 1972, с. 27.

2. Авторское свидетельство СССР 798623, кл.. G 01 R 25/00, l979. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ6, содержащий последовательно соединенные генератор сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор, первый фильтр низких частот, первый .управляющий элемент и первый генератор и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, формирователь ступенчатых напряжений, а также индикатор захвата, включающий последовательно соединенный фазовращатель на 90, второй фазовый детектор, второй фильтр низких частот и односторонний усилитель-ограничитель, выход которого соединен с вторым входом ключа, вход фазовращателя на 90 соединен с выходом генератора сигналов опорной частоты, а второй вход второго фазового детектора соединен с вторым входом первоro фазового детектора, выходной клеммой преобразователя и выходом первого смесителя, вход которого. соединен с входной клеммой преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона входных сигналов, в него введены последовательно соединенные второй управляющий элемент, второй генератор, второй смеситель и фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, второй вход второго смесителя соединен с выходом первого генератора, а вход второго управляющего эле мента соединен с выходом формирователя ступенчатого напряжения.

09"

4 1029

Изобретение относится к радиоизмерительной технйке и может быть использовано в фазометрии и системах передачи инфЬрмации, Известно устройство фазовой ав" топодстройки частоты, работающее по вторичным биениям, которое может быть использовано в качестве измерительного преобразователя.. Оно содержит подстраиваемый генератор, смеситель, 10 фазовый детектор, фильтр нижних частот и управляющий элемент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной частоты (фАПЧ), эталонный

I генератор и генератор сдвига (1 g.

Недостатком этого устройства является малый диапазон перестройки час-. тоты эталонного генератора, при котором система фАПЧ еще находится в режиме синхронизации. 20

Известно также устройство, содер- . жащее подстраиваемый генератор, смеситель, фазовый детектор, опорный генератор, фильтр нижних частот и управлякнций элемент, образующие петлю фазо 5 вой автоподстройки частоты, и соединенные последовательно генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого сое. динен с одним из входов управляющего элемента, а также индикатор захвата, состоящий иэ последовательНо соединенных фазовращателя на 90, дополнительных фазового детектора и фильтра низких частот, одностороннего уси35 лителя"ограничителя, при этом выход индикатора подключен к управляющему входу ключа через инвертор и,триггер, а выход - к выходу смесителя, нульорган, вход которого соединен с выхо-. дом фильтра низких частот, а выходс одним иэ входов элемента совпадения,: другие входы которого соединены соответственно с выходами односторон-него усилителя - ограничителя и триг45 гера, а выход соединен со вторым входом триггера f2 g.

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон поиска и существенная зависимость параметров кольца ФАПЧ от начальной расст ройки, так как перестройка генератора в процессе поиска приводит к из" менению параметров колебательной.цепи (контура), в состав которого входит управляющий элемент, что в свою очередь приводит к изменению петлевого усилия ФАПЧ и, следовательно, к изменению таких параметров системы, как полоса удержания и захвата, точность отработки частоты выходного сигнала, фильтрующая способность системы ФАПЧ, которые определяют основные параметры преобразования. Укаэан- ные изменения ограничивают диапазон перестройки частоты подстраиваемого

I генератора.

Целью изобретения является расширение частотного диапазона входных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что измерительный преобразователь, содержащий последовательно соединенные генератор сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор, первый фильтр низких частот, первый управ" ляющий элемент и первый генератор.и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, формирователь ступенчатых напряжений, а также индикатор захвата, включающий последовательно соединенные фаэовращатель на

90, второй фазовый детектор, второй фильтр низких частот и односторонний усилитель-ограничитель, выход которого соединен со вторым входом ключа,. вход фазовращателя на 90 соединен с.выходом генератора сигналов опорной частоты, а второй вход второго фазового детектора соединен со вторым входом первого фазового детектора, выходной клеммой преобразователя и выходом первого смесителя, вход которого соединен со входной клеммой преобразователя, введены последовательно соединенные второй управляющий элемент, второй генератор, второй смеситель и фильтр, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, второй вход второго смесителя соединен с выходом первого генератора, а вход второго управляющего элемента соединен с выходом фор мирователя ступенчатого напряжения.

На чертеже представлена схема измерительного преобразователя.

Измерительный преобразователь состоит иэ.первого:смесителя 1, генератора 2 сигналов опорной частоты, фазового детектора 3, первого фильтра 4 нижних частот, первого управляющего элемента 5, первого генератора

6, второго смесителя 7, фильтра 8, второго генератора 9, второго управляющего элемента 10, формирователя 11 ступенчатого напряжения, фазовращателя на 90 о 12, второго фазового детектора 13, второго фильтре 14 нижних

1029094

45

55 частот, одностороннего усилителяограничителя 15, индикатора 16 захвата, ключа 17, генератора 18 импульсов, причем первый смесйтель 1, генератор 2 сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних частот, первый управляющий элемент 5, первый генератор 6, второй смеситель 7 и фильтр 8 образуют петлю фаэовой автоподстройки промежуточной частоты, индикатор 16 захвата, выполненный иэ последовательно соединенных фазовращателя на

90о 12, второго фазового детектора .

13, второго фильтра 14 нижних частот, одностороннего усилителя-ограничителя l5, причем вход фазовращателя 12, являющийся одновременно одним из входов индикатора 16 захвата, подключен к одному из выходов генератора 2 сигналов опорной частоты, второй вход второго фазового детектора 13, образующий другой вход индикатора захвата, подключен к выходу первого смесителя 1, а выход усилителя-ограни-чителя 15, образующий выход индикатора захвата, подключен к одному йз входов ключа 17, входы. второго сме- сителя 7 подключены соответственно к выходам первого и второго генераторов 6 и 9, а выход второго смесителя 7 через фильтр 8 подключен к одному из входов первого смесителя 1, причем управляемый вход второго генератора 9 через второй управляющий З5 элемент 10 соединен с выходом формирователя ll ступенчатого напряжения.

Устройство работает следующим об" разом.

При больших расстройках частоты входного сигнала f относительно вы ходной частоты f> фильтра 8, равной либо сумме частот генераторов 6 и 9, либо их разности, напряжение на выходе индикатора 16 захвата равно логическому "0", что разрешает поступление импульсов с генератора 18 импульсов через ключ 17 на формирователь 11 ступенчатого напряжения, с выхода которого ступенчато изменяемое напряжение подается на второй управляющий элемент 10 второго генератора 9, благодаря чему осуществляется перестройка частоты генератора

9 и, следовательно, частоты f<, т.е. обеспечивается режим поиска, При до- стижении частоты f значения, соответствующего заранее выбранной на стройке, индикатор 16 захвата формирует управляющее напряжение, соответствующее логической "1", в резуль;. тате чего ключ 17 размыкается и поиск прекращается. Одновременно при приближении частоты f к частоте последняя попадает в йолосу захвата кольца ФАПЧ, включающего первый смеситель 1, генератор 2 сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних час. тот, первый управляющий элемент 5, первый генератор 6, второй смеситель

7, фильтр 8 и после выключения удерживается системой фазовой автоподстройки, т.е. осуществляется режим синхронизации.

Работа-индикатора захвата основа- на на том, что выходное напряжение второго фазового детектора 13 в режиме удержания кольца ФАПЧ имеет разную полярность в зависимости от f >

) Г или f2 (Ус, что достигается йоворотом фазы на 90 при помощи фазовращателя 12 выходного напряжения генератора 2. Фильтр 14 нижних частот и односторонний усилитель-ограни, читель 15 формирует управляющие уров: ни, соответствующие логическому нулю и логической единице для определен-. ной настройки.

Предлагаемое техническое решение благодаря применению двух каналов воздействия на частоту f2 позволяет, с одной стороны, обеспечить высокостабильные и наиболее оптимальные характеристики кольца, ФАПЧ, а следовательно,и характеристики преобразователя, не зависящие от частоты входного сигнала f вследствие использования в петле АПЧ отдельного гене-. ратора с управляющим элементом, имеющим постоянную рабочую точку, а с другой,- значительно больший диапазон перестройки частоты 1, поскольку частоты генератора 6 и генератора

9 могут быть много больше частоты 1

Применение поисковой системы исключает необходимссть в ручной перестройке частоты измерительного преобразователя и обеспечивает автоматическое нахождение частоты f и выбор желаемой настройки в широком диапазоне значений частоты входного сигнала.

1029094

Заказ 4970/43

Тираж 71.0 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", t-. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель М. Катанова

Редактор Л, Повхан Техред И. Иетелева, Коррекюр В. Бутя га