Детектор огибающей амплитудномодулированных сигналов

Детектор огибающей амплитудномодулированных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ . ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЕЛЬСТВУ. Союз Советскнк

Социалистических

Рвспублик

«i> 866562 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 15.0180 (21) 2884782/18-24, рцм. Кл. с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

G G 7/12

Н 03 D 1/16

Государствеииый комитет

СССР оо делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 230981. бюллетень. Й9 35 (53} УДК681 33 (08ф.8) Дата опубликования описания 230981 (72) Авторы изобретения

B.Ñ.Ãîäëåâcêèé, Г.И.Рачитский и Ю.Вфасильев, J

Институт электродинамики AH украинскЪЪГССР- —(71) Заявитель (54) ДЕТЕКТОР ОГИБАЮЩЕЙ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ

СИГНАЛОВ

Изобретение относится к аналого вой вычислительной и измерительной .технике и может быть использовано в множительных устройствах, системах контроля операционных усилителей, датчиках-приемниках с апмлитудной модуляцией и т.д.

Известен детектор, содержащий амплитудный дискриминатор, импульсный усилитель, два канала заряда запоминающего конденсатора, с расширителями импульсов, выпрямительньвеи диодами и резисторами, запоминающий конденсатор, разрядный резистор и повторитель напряжения, выходкоторого подключен ко входу дискриьынатора (1) .

Недостатком этого устройства является низкая точность выделения

:огибающей входного сигнала, обуслов-ленная динамической погрешностью отслеживания входного сигнала, а также влиянием разрядного резистора.

Кроме того, форсирующий канал не; обеспечивает максимальной скорости заряда запоминающего конденсатора, так как содержит. s цепи его заряда резистор.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству 30 является детектор .огибающей амплитудно-модулированных сигналов, содержащий линйю задержки, компаратор, дифференцирующее звено ждущий муль- ° тивибратор, два выпрямйтельных диода и блок выборки и хранения с ключем запоминающим конденсатором, повторителем напряжения с стробирующей логической схемой. Перечисленные блоки в устройстве..соединены последовательно (2) .

Недостатком устройства является низкая точность, так как при нестабильности несущей частоты входного амплитудно-модулированного сигнала в . выходное напряжение устройства вносится погрешность, обусловленная тем, что управляющий импульс на выборку амплитудного значения будет .поступать не в момент прохождения входного сигнала через максимум, а раньше или позже и конденсатор будет эапоминать:не амплитудное значение.

По этой же причине разность фаэ вход- ного и вспомогательного сигналов должна быть равна нулю, а к точнос-.: . ти элементов линии задержки и компаратора предъявляются высокие требования.

866562

10 (5

50

60

Цель изобретения — повышение точности.

Поставленная цель достигается тем, что в детектор огибающей амплитудномодулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные нуль-орган и дифференцирующий элемент, два ключа, два запоминающих конденсатора и два повторителя напряжения, ко входу каждого иэ которых подключены первые выводы ключа и запоминающего конденсатора, соединенных вторыми выводами с шиной нулевого потенциала, введены блок выбора наибольшего по модулю сигнала два формирователя и два амплитудных Детектора, неинвертирующий вход каждого из которых подключен ко входу нуль-органа, выход— ко входу соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход — к выходу этого повторителя напряжения, соединенного с одним.из входов блока выбора наибольшего по модулю сигнала, причем формирователи управляющего сигнала включены между выходом дифференцирующего элемента и управляющим входом соответствующего Ключа.

На чертеже представлена схема детектора огибающей амплитудно-модулированных сигналов.

Детектор огибаюшей амплитудно-модулированных сигналов содержит нульорган 1, дифференцирующий элемент -2, блок 3 выбора наибольшего по модулю сигнала, два канала однополупериод.ной демодуляции, причем, первый канал состоит из формирователя 4, управляющего сигнала, амплитудного детектора 5, ключа 6, запоминающего конденсатора 7, повторителя напряжения 8, второй канал состоит из формирователя 9 управляющего сигнала, амплитудного детектора 10, ключа 11, запоминающего конденсатора 12, повторителя напряжения 13.

Неинвертирующие входы амплитудных детекторов 5 и 10 и вход нуль органа

1 соеДинены вместе, выход нуль-органа

1 подключен ко входу дифференцирующего элемента 2, выход которого соединен со входами формирователей 4 и

9 управляющих сигнала, ключи б и 11, запоминающие конденсаторы .7 и 12 включены между шиной нулевого потен.циала и неинвертирующими входами повторителей напряжения 8 и 13, выходы которых подключены к инвертирующим входам амплитудных детекторов 5 и 10 и входам блока 3 выбора наибольшего по модулю сигнала.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Входной сигнал поступает на входы нуль-органа 1 и амплитудных детекторов 10 и 5. Нуль-орган 1 преобразует периодический входной сигнал в меандр который подается на дифференцирующий элемент 2, формирующий импульсй положительной и отрицательной полярности.

Эти импульсы запускают формирователи управляющих сигналов 4 и 9. Формирователь 4 срабатывает от положитель- . ных импульсов и замыкает ключ б в

МоМеНТ прохождения входного сигнала из области отрицательных значений в область положительных значений. Формирователь 9 срабатывает от отрицательных импульсов и замыкает.ключ 11 в момент йрохождения входного сигнала из области положительных значений в область отрицательных значений.

Таким образом, ключи б и 11 будут замыкаться поочередно, причем на каж-. дый ключ сигнал на замыкан .е поступает через период. Ключи 6 и 11 остаются в замкнутом состоянии на время, необходимое для разряда запоминающих конденсаторов 7 и 12, которое задается шириной импульсов, выдаваемых дифференцирующим элементом 2.

B исходном положении ключи б и 11 разомкнуты, напряжения на запоминающих конденсаторах 7 и 12 равны О. При поступлении положительной полуволны входного сигнала происходит кратковременное замыкание ключа б (запоминающий конденсатор 7 не разряжается, так как напряжение на нем равно О), отпирается амплитудный детектор 5 и запоминающий конденсатор 7 заряжается до амплитудного значения U >>, коФ торое затем удерживается на нем до конца периода Т, пока не замкнется ключ 6. В течение этого полупериода амплитудный детектор 10 заперт, напряжение на его выходе и, соответственно, на запоминающем конденсаторе 12 равно О. Напряжения запоминающих конденсаторов 7 и 12 через повторители напряжения 8 и 13 подаются на блок

3 выбора наибольшего по модулю сигнала, на выходе которого через время — T установится U >, которое бу1 + дет на нем до конца периода.

При пРохождении входного сигнала через нулевое значение кратновременно замыкается ключ 11 (запоминающий конденсатор 12 не разряжается, так как напряжение на нем равно О) и с началом прихода отрицательной полуволны запирается амплитудный детектор 5., а отпирается детектор 10, На конденсаторе 12 появляется напря-, жение отрицательной полуволны, которое через повторитель напряжения

13 подается на блок 3 выбора наибольшего по модулю сигнала и сравнивается с напряжением U „„. На выходе .

+ блока 3 устанавливается наибольшее из них по модулю напряжение. Через время -Т напряжение на запоминающем

4 конденсаторе 12 и на выходе повторителя напряжения 13 достигает амплитудного значения отрицательной полуволны.

866562

Через интервал времени, равньй периоду Т, замыкается ключ 6, происходит сброс предыдущего положительного амплитудного значения U ä c за.поминающего конденсатора 7, открывается детектор 5 и начинается отсле- 5 живание и запоминание максимального значения напряжения новой положитель-. ной полуволны, сравнение его с П„, щ на блоке 3 и выделение наибольшего по модулю из них. 1О

Через время 1 — Т происходит сброс и запоминание нового амплитудного значения отрицательной полуволны.

Таким образом, происходит слежение за изменениями алплитудных значений положительной и отрицательной полярностей входного сигнала, выбор наи.большей аьщлитуды и сброс предыдущего значения.

Введение в детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов бло- 20 ка наибольшего по модулю сигнала, а в каждый канал однополупериодной демодуляции — блока управления ключом и амплитудного детектора, определенно связанных друг с другом, позволн- 25 ло повысить точность и расширить область его применения за счет того, что выборка и запоминание амплитудных значений полуволны входного сигнала осуществляется в каждом канале однополупериодной демодуляции амплитудным детектором, запоминающим конденсатором и повторителем напряжения, а выделение максимального значения— блоком выбора наибольшего по модулю сигнала. Кроме того, логические переключения осуществляются нуль-компаратором, дифференцирующим звеном, блоком управления ключом и ключом и все логические переключения происходят в первую половину полуволны, 40 до момента прохождения входного сигнала через амплитудные значения, тоесть, в то время, когда они не влияют на точность выборки, запоминания и выделения максимального зиаче- щ ния входного сигнала. Точность повышается также за счет того, что входной сигнал используется для формирования управляющих команд на логические переключения в схеме.

Формула изобретения

Детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные нульорган и дифференцирующий элемент, два ключа, два запоминающих конденсатора и два повторителя напряжения, ко входу каждого из которых подключены первые выводы соответствующих ключа и запоминающего конденсатора, соединенных вторыми выводами с шиной .нулевого потенциала, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок выбора наибольшего по модулю сигнала, два формирователя управляЫщего сигнала и два амплитудных детектора, неинвертирующий вход каждого из которых подключен ко входу нуль-органа, выход — ко входу.соответствующего повторителя напряжения, а инвертирующий вход — к выходу этого. повторителя напряжения, соединенного с одним из входов блока выбора наибольшего по модулю сигнала, причем формирователи управляющего сигнала включены между выходом дифференцирующего элемента и управляющим входом соответствукщего ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Волгин Л.И. Измерительные -преобразователи переменного напряжения в постоянное. М., Советское радио 1977, с 240.

2. Проектирование и применение операционных усилителей. Под ред.

Дж. Грэма и др. М., Мир, 1974, с 510, рис. 11, 16а (прототип).

866562

Составитель С.Велан

Редактор А.Шандор УехредТ. Иаточка Корректор С.И(омак юааЬа@ @Фаэ

Заказ 8079/71 шираз 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытиЯ

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

Ф Ф В Ю ЮЮ ею юв е филиал ППП Патент, г. УжгорОд ул. Проектная, 4