Устройство для формирования сигнала

Устройство для формирования сигнала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистическик республик

<пМ21058

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву

{22) Заявлено 21. 08. 80 (21) 2976417/18-21 (5! )М. Кл.

Н 03 К 3/80

Н 03 K 5/13 с присоединением заявки М (23)Приоритет

3Ьеуддрстаапв0 кемвтет

СССР

N делам изабретеннл и етлрыткв (53) УДК 621.

317(088.8) Опубликовано 15. 04.82. Бюллетень М 14

Дата опубликования описания 17 04 82 (72) Авторы изобретения

l0. Г. Чистов и И.A. Волынчук (7l ) Заявитель (54) устройство для фогииРовдния сиГндлд

Изобретение относится к радиотехнике и используется в измеритель. ной технике, где осуществляется измерение временных интервалов между импульсными сигналами.

Известно устройство формирования сигнала, содержащее последовательно .соединенные инвертор, полосовой фильтр, аттенюатор, сумматор, два усилителя-ограничителя, фазовый детектор и интегратор flj.

Недостатком устройства является низкая точность стабилизации положения характерной точки огибающей

/ сигнала на выходе устройства при изменении под воздействием дестабилизирующих факторов коэффициентов передачи входящих в состав устройства узлов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для формирования сигнала, содержащее сумматор, инвертор, аттенюатор, полосовой фильтр, два усилителя-ограничителя, фазовый детектор, два интегратора, источник опорного напряжения, генератор импульсов, и три коммутатора 52).

Однако для повышения отношения сигнал/шум в характерной точке полосовой фильтр выбирается таким, что его фазовая характеристика изменяется от -3 до +3m. Зависимость напряжения на выходе фазового детектора от разности фаз входных сигналов в этом случае может иметь несколько устойчивых состояний, из которых одно, имеющее ф О, является истинным, соответствующим частоте сигнала, и два ложных, отстоящих от истинного на и, 23. При настройке фильтра на ложное устойчивое состояние, сигнал на выходе llollocoBof-o bT HcKBNB ется как по амплитуде, так и по фазе, в результате чего происходит смещение характерной точки от ее истинного положения, что, в свою очередь, приводит к неправильному иэ"

3 9210 мерению временного положения радиоимпульса.

Цель изобретения - повышение точ.ности измерения временного положения радиоимпульса. 5

Указанная цель достигается тем, что.устройство для формирования сигнала, содержащее последовательно соединенные инвертор, полосовой фильтр, аттенюатор и сумматор, второй вход 10 которого подключен ко входу инвертора, два усилителя-ограничителя, фазовый детектор и два интегратора, выход первого из которых соединен с управляющим входом полосового филь- 15 тра и с первым выходом источника опорного напряжения, выход второго интегратора соединен с управляющим входом аттенюатора, а выходы усилителей-ограничителей подключены к со20 ответствующим входам фазового детектора, выход которого соединен через первый коммутатор со входами интеграторов, второй вход второго интегратора соединен со вторым выходом источника опорного напряжения, причем входы усилителей-ограничителей подключены через второй и третий коммутаторы к выходу полосового фильтра и выходу устройства соответственно

30 а также генератор импульсов, выход которого подключен к управляющим входам коммутаторов, введены последо вательно соединенные дополнительные аттенюатор и сумматор, причем полосовой фильтр выполнен из и Т-образных перестраиваемых звеньев, при этом выход первого индуктивного плеча первого Т-образного звена соединен со входом дополнительного аттенюатора, а .выход второго индуктив-.

40 ного плеча второго Т-образного звена подключен ко второму входу дополнительного сумматора, выход которого подключен ко второму входу второго коммутатора, а второй вход третьего коммутатора подключен к выходу устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 полосовой фильтр; на фиг. 3 - эпюры сопряжений.

Устройство содержит сумматор 1 (фиг. 1), инвертор,2,.полосовой фильтр 3, основной аттенюатор 4, 55 коммутатор 5, усилитель-ограничитель

6, фазовый детектор 7, коммутатор 8, первый интегратор 9, коммутатор 10, усилитель-ограничитель 11, второй интегратор 12, источник 13 опорного напряжения, генератор 14 импульсов, дополнительный аттенюатор 15, дополнительный сумматор 16.

Полосовой фильтр (фиг. 2) выполнен из N Т-образных перестраиваемых звеньев, причем первое индуктивное плечо fl-входа первого звена подключено ко входу дополнительного аттенюатора 15 (фиг. 1), а второе индуктивное плечо П-выхода, второго

Т-образного звена непосредственно подключено ко второму входу дополнительного сумматора 16.

Устройство работает следующим образом. На входную шину поступает смесь шума и сигнала. На выходе полосового фильтра 3 выделяется из шумов инвертированный полезный сигнал, который после ослабления в аттенюаторе 4 суммируется с входным сигналом в сумматоре 1 и на выходе устройства появляется огибающая с характерной точкой, по которой фиксируется временное положение, сигнала.

При воздействии дестабилизирующих факторов может измениться частота настройки полосового фильтра 3 и его коэффициент передачи (а также коэффициент передачи инвертора 2, аттенюатора 4 или сумматора 1).

При этом сложение в сумматоре 1 искаженного огибающей сигнала на выходе аттенюатора 4 с входным сигналом приводит к появлению на выходе устройства сигнала с огибающей, характерная точка которой смещена относительно прежней точки.

С генератора 14 импульсов на коммутаторы 5, 8 и 10 поступают управляющие импульсы, открывая один из их входов на время Тс.„ /2, где Те в период следования импульсов управления.

Таким образом, сигналы на входы фазового детектора 7 поступают через коммутаторы 5 и 10 и усилители-ограничители б и 11 (предназначенные для нормирования сигналов на входах фазового детектора) лишь за время Т /2, При этом сигналы имеют фазовый сдвиг, обусловленный расстройкой полосового фильтра 3. Управляющее напряжение, пропорциональное указанному фазовому сдвигу с выхода фазового детектора 7 через коммутатор 8 и интегратор

9, воздействуя на настройку полосово58

Устройство для формирования сигнала, содержащее последовательно соединенные инвертор, полосовой фильтр, аттенюатор и сумматор, второй вход которого подключен ко входу инвертора, два усилителя-ограничителя, фазовый детектор и два интегратора, выход первого из которых соединен с управляющим входом полосового фильтра и с первым выходом источника опорного напряжения, выход второго интегратора соединен с уп" равляющим входом аттенюатора, а выходы усилителей-ограничителей подключены к -соответствующим входам фазового детектора, выход которого соединен через первый коммутатор со входами интеграторов, второй вход второго интегратора соединен с вторым выходом источника опорного напряжения, причем входы усилителейограничителей подключены через второй и третий коммутаторы к выходу полосового фильтра и выходу устройства соответственно, а также генератор импульсов, выход которого подключен к управляющим входам коммутаторов, отличающееся тем, что, с целью йовышения точности измерения временного положения импульса, в него введены последовательно соединенные дополнительные аттенюатор и сумматор, причем полосовой фильтр выполнен из N. Т-образных перестраиваемых звеньев, при этом выход первого индуктивного плеча первого Т-образного звена соединен со входом дополнительного аттенюатора, а с 9210

ro фильтра 3, возвращает его частоту настройки в первоначальное состояние.

Затем при поступлении с генератора

14 импульсов команды длительностью

Тв /2 коммутаторами 5, 8 и 10 переключаются в другое положение.

При этом, если из-за влияния дестабилизирующих факторов изменилась не только частота настройки полосового фильтра 3, но и коэффици- 1î ент передачи .инвертора 2, полосового фильтра 3 и аттенюатора 4, то сигналы на входах фазового детектора 7 создают на его выходе управляющее напряжение, которое через коммутатОр 8 >5 и интегратор 12 изменяет коэффициент передачи аттенюатора 4 так, чтобы скомпенсировать нестабильность коэффициента передачи всей цепи преобразования. .zo

На фиг. 3 изображены: 17-фазочастотная характеристика П-входа Ilepвого T-образного звена на входе сумматора 16, 18 — соответствующая ей с учетом коэффициента аттенюации ам- т плитудно-частотная характеристика, 19 - фаэочастотная характеристика

П-выхода второго Т-образного звена и 20 - соответствующая ей амплитудно-частотная характеристика, 21 - 5О

1 фазочастотная характеристика на выходе сумматора 16 и 22 — соответствующая ей амплитудно-частотная характеристика.

Как видно из графиков, суммарная фазочвстотная характеристика (фиг.. 3, 19) во всем диапазоне частот не выходит за пределы < 3 /2, что, как уже указывалось, является критерием однозначности настройки следяшей систе- 40 мы на частоту, при которой ф =О..

Нормированный коэффициент передачи низкочастотного эквивалента линейной части устройства, включающей в себя инвертор, полосовой фильтр, 45 аттенюатор и сумматор, соответствует,изменению фазочастотной характеристики в roeqeaах йф по всему диапазону частот (кривая 23 на фиг. 3}, т.е. и по второму входу фазового детектора мы имеет однозначность фа50 зовой характеристики, что соответствует настройке следящего кольца од ноз на ч но на час тот у.

Таким образом, на 1-ом такте

Т /2 происходит однозначная на55 стройка полосового фильтра 3 на частоту входного воздействия. На втором такте Т /2 управляющих импульсов

4 генератора 14 входы фазового детектора подключаются к элементам устройства аналогично известному устройству в соответствии с приведенным описанием работы, в результате чего устраняется фазовая ошибка 4ф с учетом всех дестабилизирующих факторов и подстраивается коэффициент передачи аттенюатора 4.

Таким обарзом, в данном устройстве устраняется возможность ложного устойчивого состояния на частотах, не равных частоте входного воздействия, что исключает возможность появления ложных характерных точек, а следовательно, неправильного измерения временного положения импульса. формула изобретения выход второго индуктивного плеча второго Т-образного звена подключен ко второму входу дополнительного сумматора, выход которого подключен ко вто1 рому входу второго коммутатора, а второй вход третьего коммутатора подключен к выходу устройства.

921058 8

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

IIP 571883, кл. H 03 K 3/08, 1976.

2. Заявка на изобретение 1 2677525/18-21, кл. H 03 K 3/80, 17.05 79

921058

Подписное

Заказ 237 /73 Тираж 95

8НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Муляр

Редактор С. Запесочный Техред М, ГергелЬ Корректор С. Шекмар