Кварцевый частотный модулятор

 

КВАРЦЕВЫЙ ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР , содержащий пьезокварцевую пластину с возбуждающими электродами, размещенную между двумя магнитострикционными стержнями, на каждом из которых размещена обмотка подмагничивания , при этом магнитострикционные стержни жестко соединены между собой держателем,.начала и концы обмоток подмагничивания подключены к усилителю, а возбуждающие электроды пьезокварцевой пластины соединены с колебательной системой автогенератора , отличающийся тем, что, с целью уменьшения паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала за счет уменьшения влияния ангармонических резонансов, усилитель выполнен управляемым, между выходом автогенератора и управляющим входом усилителя заедены последовательно соединенные фильтр нижних частот и амплитудный детектор, при этом автогенератор вьшолнен управляемым по частоте, а вход упI равления частотой автогенератора и сигнальный вход усилителя соединены (Л между собой и точка их соединения является входом модулирующего сигнала кварцевого частотного модулятора .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECflYE JlHH (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьевб

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3703217/24-09 (22) 20.02.84 (46) 23.07.85. Бюл. № 27 (72) В.Я. Баржин и Ю.С. Шмалий (53) 621.376.32(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 307483, кл. Н 03 В 5/32, 1970.

Авторское свидетельство СССР

¹ 898352, кл. G 01 R 33/02, 1979. (54)(57) КВАРЦЕВЫЙ ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий пьезокварцевую пластину с возбуждающими электродами, размещенную между двумя магнитострикционными стержнями, на каждом из которых размещена обмотка подмагничивания, при этом магнитострикционные стержни жестко соединены между собой держателем, начала и концы обмоток подмагничивания подключены к усилителю, а возбуждающие электро„„SU„, 1169135 A ды пьезокварцевой пластины соединены с колебательной системой автогенератора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала sa счет уменьшения влияния ангармонических резонансов, усилитель выполнен управляемым, между выходом автогенератора и управляющим входом усилителя введены последовательно соединенные фильтр нижних частот и амплитудный детектор, при этом автогенератор выполнен управляемым по частоте, а вход управления частотой автогенератора и сигнальный вход усилителя соединены между собой и точка их соединения является входом модулирующего сигнала кварцевого частотного модулятора.

11691

Изобретение относится к технике связи и телеметрии и.может использоваться для формирования частотномодулированных сигналов, например, в устройствах преобразования электри- ческой широкополосной информации в частоту.

Цель изобретения — уменьшение паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала за счет уменьшения 1О влияния ангармонических резонансов.

На чертеже представлена структурная электрическая схема кварцевого частотного модулятора.

Кварцевый частотный модулятор содержит пьезокварцевую пластину

1 с возбуждающими электродами 2, магнитострикционные стержни 3, держатель 4, обмотки 5 подмагничивания, автогенератор 6, фильтр 7 20 нижних частот, амплитудный детектор 8, усилитель 9, варикап 10.

Кварцевый частотный модулятор ра" ботает следующим образом.

Напряжение U(t,Я ) модулирующего 25 сигнала, поступая на вход управления частотой автогенератора 6, осуществляет модуляцию частоты путем воздействия, например, на варикап

10 колебательной системы автогенератора 6. При подаче напряжения

U(t, g ) через усилитель 9 на обмотки 5 подмагничивания в переменном магнитном поле обмоток 5 в силу проявления магнитострикционного эффекта происходит измененче длин магнитострикционных стержней 3, в результате на пьезокварцевую пластину 1 передаются сжимающе-растягивающие усилия, что приводит к изменению (модуляции) частотного спектра

40 пьезокварцевой пластины 1, который состоит из основного резонанса шр и ряда паразитных ангармонических резонансов ш а„,..., а„.

Сжатие пластины на величину д Ь приводит примерно к одинаковым ухо. дам частоты основного и ангармонических резонансов.

Пьезокварцевая пластина 1 с помощью возбуждающих электродов 2 возбуждается автогенератором 6.

При гармоническом модулирующем сигнале U » (», Й ) сигнал на выходе автогенератора 6 имеет вид

U = V Cos (ы t+ — -sinQ.t) (1)

4и> о р

35

Уф = КфЧ тп,, Cos (52 »- „), (2) где Ч вЂ” амплитуда выходного напряо жения;

m — глубина паразитной ампли4 тудной модуляции (ПАМ); — фазовый сдвиг между огибаюA щей IIAM и косинусоидальной составляющей девиации частоты;

Кф — коэффициент преобразования фильтра 7 нижних частот.

Напряжение Бф поступает на амплитудный детектор 8, на выходе которого выделяется огибающая сигнала (2) (3), Нд КЛ К фVo mA

Напряжение UA поступает на управляющий вход усилителя 9, коэффициент усиления которого К> пропорционален напряжению UA (4) К„= К„(Нд)

При этом на обмотки 5 подмагничивания подается переменное напряжение с частотой Я и амплитудой, зависящей от Ку(U ) (t 52) = Ку(НМ) вхСозЯ» (5)

Чем больше это напряжение, тем боЛьше удлинение магнитострикционных стержней 3 в силу магнитострикционного эффекта и тем больше перестройки основного и паразитных резонансов пьезокварцевой пластины 1.

Чем больше перестройка пьезокварцевой пластины 1 на частоте Q>>de, где Мр — основная частота генерации; ью — девиация частоты, вызванная воздействием U „(»,Я ), Q — частота модуляции.

В отсутствие фильтра нижних частот 7 и амплитудного .детектора 8 на частотах Я ш.„.и „, где cd<;— частота 1. го ангармонического контура, наблюдается существенная паразитная амплитудная модуляция, приводящая к неравномерности амплитудночастотной характеристики.

При наличии же фильтра 7 нижних частот и амплитудного детектбра 8 сигнал с выхода автогенератора 6 поступает на фильтр 7 нижних частот, на выходе которого выделяется напряжение низкой частоты модуляции Я

Составитель .Г. Захарченко

Редактор А. Сабо Техред Н<.Кастелевич Корректор Л. Бескид

Заказ 4627/52 Тираж 872 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 где d — половина полосы пропуска1 ния i-г о ангармонического контура, тем меньше паразитная амплитудная модуляция.

1169135 4

Выходной сигнал предложенного кварцевого частотного модулятора имеет уровень ПАМ в 5-10 раз меньше, чем в известном модуляторе.