Частотный дискриминатор
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистических
Республик
Опубликовано 07.12Я2. Бюллетень Йо45 (511М. Кл.з
H 03 D 3/00
//H 03 D 13/00
Государственный комитет
СССР во делам изобретений и открытий (331УДЦ 621. 317 (088.8) Дата опубликования описания 07.1282 (72) Авторы изобретения
В.П. Попов и A.é. Русанов (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР
Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для применения в различных автоматизированных радиотехнических устройствах. 5
Известен частотный дискриминатор, содержащий два резонатора, детекторы и дифференциальный усилитель (1).
Полоса захвата у известного дискриминатора нерегулируемая. 10
Наиболее близким к предлагаемому является частотный дискриминатор, содержащий гиромагнитный фильтр с устройством медленной перестройки резонансной частоты, которая является статической центральной частотой дискриминатора, устройство для быстрого свипирования резонансной частоты фильтра около центральной частоты, причем свипирование производится по линейному закону с одинаковой амплитудой в обе стороны и амплитуда свипирования регулируется для изменения полосы захвата, генератор треугольного сигна;ла, детектор, логарифмический усили- 25 тель, блок определения частотного сдвига f 2) .
У прототипа выходной сигнал дис.криминатора зависит от мощности радиосигнала, этот недостаток приводит З0 к уменьшению достоверности дискрими« нации частоты, возрастанию шумов, снижению помехоустойчивости, уменьшению динамического диапазона. Применение логарифмического усилителя не приводит к устранению указанного недостатка, а только к некоторому его ослаблению.
Цель изобретения — повышение точности -измерения путем устранения зависимости выходного сигнала от мощности входного сигнала.
Поставленная цель достигается тем, что в частотном дискриминаторе, содержащем последовательно соединенные гиромагнитный фильтр, амплитудный детектор, пороговый блок, а также генератор опорных импульсов, соединенный через блок быстрой перестройки c аервым входом. перестройки гиромагнитного фильтра, блок медленной перестройки, соединенный с вторым входом перестройки гиромагнитного фильтра, и блок определения частотного сдвига, входы которого подключены соответственно к выходам порогового блока и генератора опорных импульсов, блок определения частотного сдвига выпол" нен в виде D-триггера, выходы которого подключены к входам дифференциаль980247 ного усилителя и первым входам двух элементов И, вторые входы которых со.единены с выходом генератора счетных импульсов, выходы элементов И соединены с входами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усилителя 5 соединен с входом фильтра нижних час)тот.
На фиг. 1 представлена функциональная схема частотного дискриминатора на фиг. 2-3 — зпюры напряжений на вы-)p ходах блоков при различных уровнях входного сигнала.
Дискриминатор содержит гиромагнитный фильтр 1, вход которого является входож дискриминатора, блок 2 медлен-15 ной перестройки, блок 3 быстрой перестройки, генератор 4 опорных импульсов, амплитудный детектор 5, пороговой блок б, D-триггер 7, дифференциальный усилитель 8, фильтр 9 нижних частот, генератор 10 счетных импульсов, элементы И 11 и 12, реверсивный счетчик 13. Блоки 7-13 образуют блок
14 определения частотного сдвига, Выходные сигналы блоков приведены на фиг ° 2 и 3: а — выход блока 4, б выход блока 3, в — выход детектора 5, г — выход блока 6, д,е — выходы триггера 7, ж -- выход дифференциального усилителя 8, 3 - выход дискриминатора.
Дискриминатор работает следующим образом.
Генератор 4 опорных импульсов выдает сигнал в виде меандра (фиг.2,а) и синхронизирует блок 3 быстрой пе- 35 рестройки. Блок 3 быстрой перестройки двуполярными импульсами тока треугольной формы обеспечивает свипирование по линейному закону гиромагнитного фильтра 1 (фиг.2,6) . Свипирова- 40 ние происходит в обе стороны от центральной частоты fp дискриминатора, двойная амплитуда свипнрования равна полосе захвата дискриминатора. Интервалы нахождения входной частоты в по-qg лосе пропускания гиромагнитного фильтра 1 выделяются детектором 5 (фиг.
2,в) ° На фиг ° 2 слева показан случай, когда входная частота „ > f, справакогда f с Г . Сигнал с амплитудного детектора 5 поступает на пороговой блок б, образующиеся прямоугольные импульсы, передний фронт которых фиксирует моменты попадания частоты в полосу пропускания (фиг.2,r), поступают на синхровход D-триггера 7 и ус-55 танавливают его своим передним фронтом в состояние, которое определяется сигналом на D-входе, т.е. опорными импульсами. Импульсы на прямом выходе D-триггера, длительность кото- 60 рых пропорциональна частотному смещению входной частоты относительно верхней границы полосы захвата, пока-. заны на фиг.2,д. Импульсы на инверсном выходе D-триггера, длительность 65 которых пропорциональна частотному смещению входной частоты относительно нижней границы полосы захвата, по казаны на фиг.2,е. Импульсы с выходов триггера 7,поступают на входы дифференциального усилителя 8, на выЙоде которого образуется двуполярный сигнал (фиг.2,ж) ° Среднее значение двуполярного сигнала, пропорциональное разности длительностей импульсов с выходов D-триггера, выделяется после фильтрации сигнала фильтром 9 нижних частот (фиг. 2,э) . Это среднее значение, пропорциональное сдвигу входной частоты относительно центральной частоты, и есть выходной аналоговый сигнал дискриминатора. Цифровой выходной сигнал дискриминатора образуется аналогично. Импульсы с выходов
-триггера 7 заполняются счетными имульсами с помощью генератора 10 счет,ных импульсов и,двух элементов 11 и
12 и подаются на входы реверсивного счетчика 13. Выходное двоичное число пропорционально разности длительностей выходных импульсов триггера 7, т. е. пропорционально частотному сдвигу входногосигнала относительно центральной частоты, и является выходным .цифровым сигналом дискриминатора.
На фиг. 3 представлены графики, поясняющие работу дискриминатора при изменении уровня входного сигнала, где a — опорные импульсы, б — свипирование частоты. Сплошной линией показаны импульсы с малой амплитудой при малом уровне мощности входного сигнала, пунктиром показаны импульсы с большой амплитудой при большом уровне сигнала (фиг.Зв) . На фиг . Зг„показаны импульсы с выхода порогового блока, соответствующие входному сигналу малой мощности, на фиг.Зг показаны импульсы, соответствующйе сигналу большой мощности. Эти импульсы сдвинуты относительно друг друга на одну и ту же величину. На фиг.З е„ показан выходной импульс D-триггера, длительностью соответствующий входному сигналу малой мощности, на фиг.З е — выходной импульс D-триггера, длительностью соответствующий сигналу большой мощности. Сигнал, пропорциональный частотному сдвигу, не зависит от уровня входной мощности.
Этот фактор обеспечивает также измерение и дискриминацию частоты, соответствующей центральной частоте гиромагнитного фильтра, и позволяет не привязываться к максимуму. резонансной характеристики. Это дополнительно повышает точность измерения и дискриминации частоты, так как паразитные пики от высших типов магнитостатических колебаний гиромагнитного фильтра не учитываются и не влияют на точность дискриминации ° На точность дискриминации по тем же причи
9802И нам не влияют размытость максимума динамической резонансной характеристики и некоторое его смещение в нап-. равлении изменения частоты.
Формула изобретения
Частотный дискриминатор, содержащий последовательно соединенные гиромагнитный фильтр, амплитудный детек- 10 тор, пороговый блок, а также генера.тор опорных импульсов, соединенный через блок быстрой перестройки с первых входом перестройки гиромагнитного фильтра, блок медленной перестрой 15 ки, соединенный с вторым входом пере» стройки гиромагнитного фильтра, блок определения частотного сдвига, входы которого подключены соответственно к выходам порогового блока и генара- 2п тора опорных импульсов, о т л и ч аю шийся тем, что, целью повышения.точности измерения, блок определения частотного сдвига выполнен в виде D-триггера, выходы которого подключены к входам дифференциального усллителя и первым входам двух эле» ментов И, вторые входы которых соединены с выходом генератора счетных импульсов, выходы элементов И соединены с выходами реверсивного счетчика, а выход дифференциального усили- теля соединен с входом фильтра нижних частот.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Гудлах. Ферриты s современной технике СВЧ. Электроника, 1968, Р 21
2. Патент Великобритании
Р 1492862, кл. H 03 D 3/00, 1977.
; 980247
Редактор П. Макаревич
Закаэ 9379/46 Тираж 959
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Подписное
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул. Проектная, 4
Фх
Г
Составитель В. Новоселов
Техред E.Õàðèòoí÷èí Еорректор H. Вуряк