Патент ссср 415609

4I56O9

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. G 01г 25 00

Заявлено 24.111.1972 (№ 1763765/18-10) с присоединением заявки Х

Приоритет

Опубликовано 15.11.1974. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 4.07.1974

Государственный комитет

Совета Министров СССР

fIo делам изобретений и открытий

УДК 621.817.4(088.8) Авторы изобретс . .

Г. П. Черный, В. В. 1т,bITiiOH и В. Г. Бондаренко

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ НУЛЕВОЙ ФАЗЬ1 ОГИБАЮЩЕЙ

НИЗКОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА

Изобретение может быть использова но в измерительной технике, например, в измерителях группового времени запаздывания.

Известны устройства для фиксации нулевой фазы огибающей сигнала, содержащие детектор, усилитель-ограничитель и формирующий каскад, например дифференцирующий каскад, осуществляющий фиксацию временного положения фронтов прямоугольных импульсов. Эти устройства достаточено точно позво- 10 ляют фиксировать моменты перехода огибающей через нулевое значение при сравнительно высоких частотах (сотни герц и выше).

Однако уменьшение величины модулирующей частоты .приводит к уменьшению как чув- 13 ствительности измерителей, так и точности измерения. Последнее обусловлено тем, что крутизна фронтов импульсов на,выходе реального усилителя-ограничителя зависит от частоты iH амплитуды огибающей входного сиг- 20 нала. Кроме того, положение фронтов этих импульсов при низких частотах,в значительной степени зависит от стабильности порога ограничения усилителя.

Для повышения точности фиксации момен- 25 та перехода низкочастотного сигнала через нулевое значение в предлагаемом устройстве между амплитудным детектором и усилителем-ограничителем введен двухполупериодный вентильный элемент, например мостпковый, 30 вход которого дополнительно через цепь из последовательно соединенных умножителя частоты, фазосдвигающего каскада, второго усилителя-ограничителя и формирователя импульсов подключен к одному из в одов схемы совпадения, со вторым входом которой через последовательно соединенные инвертор и третий усилитель-ограничитель связан выход первого усилителя-ограничителя, при этом выхол, схемы совпадения является выходом устройства.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу этого устройства.

Устройство состоит из последовательно соедине IHbIx входного согласующего каскада 1, амплитудного детектора 2, выход которого одновременно подключен к двум цепям, одна из которых содержит последовательно соединенные двухполупериодный вентильный элемент 3, первый усилитель-ограничитель 4, инвертор 5 и второи усилительный-ограничитель

6, а вторая — последовательно соединенные умножитель частоты 7, фазосдвигающпй каскад 8, третпй усилитель-ограничитель 9 и формирователь 10 импульсов. Первая цепь обеспсчивает выделение момента перехода черсз нуль огибающей с невысокой точность|о, вторая — умножение частоты огпбаюгцей и выделение момента перехода через нуль сигнала

415609

15 го

25 зо

45 умноженной частоты с высокой степенью точности. С помощью схемы совпадения 11 на выходе устройства осуществляется уточнение момента перехода через нуль огибающей исходного сигнала.

Предлагаемое устройство работает следующим ооразом.

Из амплитудно-модулированного сигнала, прошедшего через входной согласующий каскад 1 (диаграмма а), с помощью детектора 2 выделяется огибающая (диаграмма б), напряжение которой поступает па двухполупериодный вентильный элемент 3. Оое выпрямленные полуволны напряжения огибающей (диаграмма в) ограничиваются по амплитуде усилителем — ограничителем 4 (диаграмма г) .

Ин сигнал (диаграмм а д) еще раз ограничивается (диаграмма e) усилителем-ограничителем 6,,в результате чего на один из,входов схемы совпадения 11 поступают короткие импульсы, фиксирующие с невысокой точностью, определяемой шириной этого импульса, моменты перехода огибающей через нулевое значение.

С выхода детектора 2 напряжение огибающей дополнительно поступает на ум ножитель частоты 7. Далее умноженное по частоте,напряжение (диаграмма ж) через фазосдвигающий каскад 8, компенсирующий постоянный сдвиг по фазе, .вносимый умножителем (диаграмма з), поступает сначала на усилитель— ограничитель 9, затем на формирователь 10 (диаграмма и), пропускающий на второй вход схемы совпадения передние или задние фронты прямоугольных импульсов (диаграмма к).

Так как крутизна (скорость) нарастания (убывания) в умноженном по частоте сигнале во много раз больше, чем в исходном, то моменты появления коротких импульсов на выходе формирователя 10 с достаточно высокой точностью соответствуют временному положению фронтов импульсов, полученных на выходе усилителя — ограничителя 9, следовательно, моментам перехода умноженного по частоте сигнала через нулевое значение.

Если величины порогов ограничения усилителей — ограничителей 4 и 6,выбраны так, что длительность импульсов на выходе последнего не превышает периода следования умноженного по частоте сигнала, то на выходе схемы совпадения 11 получаем серию коротких стробированных импульсов, соответствующих моменту перехода огибающей входного сигнала через нулевое значение, с частотой следования, равной частоте огибающей (диаграмма л).

Таким образом точность фиксации момента перехода огибающей через нулевое значение определяется не крутизной нарастания ее мгновенной амплитуды или частотой, а коэффициентом умножения частоты. Если выбрать моменты стробирования импульсов на выходе усилителя-ограничителя 6 посредине, то в некоторых пределах можно исключить зависимость точности фиксации от флюктуации положения фронтов этих импульсов, а также от изменения порога ограничения усилителей при ограничении амплитуды огибающей амплитудно-модулированного сигнала.

Предмет изобретения

Устройство для фиксации нулевой фазы огибающей низкочастотного сигнала,,содержащее входной согласующий каскад, амплитудный детектор и усилитель-ограничитель, о тл.и ч а ю щ ее с я тем, что, с .целью повышения точности фиксации, между детектором и усилителем-ограничителем введен двухполупериодный вентильный элемент, например мостиковый, вход которого дополнительно через цепь из последовательно соединенных умножителя частоты, фазосдвигающего каскада, второго усилителя-ограничителя и формирователя импульсов подключен к одному из входов схемы совпадения, со .вторым входом которой через последовательно соединенные инвертор и третий усилитель-ограничитель связан выход первого усилителя-ограничителя, при этом выход схемы совпадения является выходом устройства.

415609

Фиг. 2

Составитель Б. Коншин

Техред 3. Тараненко

Корректор В. Брыксина

Редактор И. Шубина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 136976 Изд. № 1281 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5