Устройство для автоматической настройки полосового перестраиваемого фильтра

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ПОЛОСОВОГО ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ФИЛЬТРА, содержащее последовательно соединенные входной коммутатор , к входу которого подключен источник KOHTpojjbHoro сигнала, и полосовой перестраиваемый фильтр, между выходом и управляющим входом которого включены последовательно соединенные регулятор, другой вход которого соединен с источником контрольного сигнала, ключ и оперативней запоминающий элемент, а также синхронизатор , выход которого подключен к управляющим входам ключа и входного коммутатора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности настройки на любую из частот, не связанных функциональной зависимостью , в него включены последова- . тельно соединенные источник напряжения перестройки, первый постоянный запоминающий элемент и дополнительньш коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй постоянньш запоминающий элемент , включенньш между выходом источника напряжения перестройки и другим входом дополнительного коммутатора, и сумматор, включенньш между выходом оперативного запоминающего элемента, (Л и управляющим входом полосового пере- . страиваемого фильтра, другой вход сумматора подключен к выходу дополнительного коммутатора, а источник контрольного сигнала выполнен в виде генератора периодической последовательности коротких импульсов, с частотой следованияi больщей полосы пропускания полосового перестраиваемого (35 фильтра. со :л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 H 03 J 3!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ ф 1 э, р

l3, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм изоБРетений и ОткРытий с (21) 3519123/24-09 (22) 01.12.82 (46) 23.07.85. Бюл. У 27 (72) В.И. Агроскин, И.А. Волынчук, Л.И. Янковский (53) 621.396.662(088.8) (56) Патент США 1Ф 3568076, кл. 328-155, опублик, 1971.

Приемоиндикатор "РЭ" — ОЦ1.400.

200, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ПОЛОСОВОГО ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ФИЛЬТРА, содержащее последовательно соединенные входной коммутатор, к входу которого подключен источник контроЛьного сигнала, и полосовой перестраиваемый фильтр, между выходом и управляющим входом которого включены последовательно соединенные регулятор, другой вход которого соединен с источником контрольного сигнала, ключ и оперативный запоминающий элемент, а также синхронизатор, выход которого подключен к управляющим входам ключа и входного

„„su„„ » коммутатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности настройки на любую из частот, не связанных функциональной зависимостью, в него включены последовательно соединенные источник напряжения перестройки, первый постоянный запоминающий элемент и дополнительный коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу синхронизатора, второй постоянный запоминающий элемент, включенный между выходом источника напряжения перестройки и другим входом дополнительного коммутатора, и сумматор, включенный между выходом оперативного запоминающего элемента, и управляющим входом полосового перестраиваемого фильтра, другой вход сумматора подключен к выходу дополнительного коммутатора, а источник контрольного сигнала выполнен в виде генератора периодической последовательности коротких импульсов, с частотой следования; большей полосы пропуска-ния полосового перестраиваемого фильтра.

1169151

Изобретение относится к области электронных схем общего назначения и может быть использовано в частотноизбирательных радиотехнических устройствах, в частности в радиоприемных 5 устройствах приемоиндикаторов радионавигационных систем.

Целью изобретения является повышение точности настройки на любую из частот, не связанных функциональной,10 зависимостью.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для автоматической настройки полосового перестраиваемого фильтра; на фиг.2 15 регулировочные характеристики; на фиг.3 — амплитудно-частотные характеристики полосового перестраиваемого фильтра.

Устройство для автоматической настройки полосового перестраиваемого фильтра содержит источник 1 контрольного сигнала, входной коммутатор

2, полосовой перестраиваемый фильтр

3, регулятор 4, ключ 5, оперативный 25 запоминаюций элемент 6, сумматор 7, синхронизатор 8, источник 9 напряжения перестройки, первый и второй постоянные запоминаюцие элементы 10 и 11, дополнительный коммутатор 12. ЗО

В качестве источника 1 контрольного сигнала может быть использован генератор периодической последовательности коротких прямоугольных импульсов с частотой следования F, спектр такой последовательности содержит большое число гармонических составляюцих с частотой f< = mF, где m — целые положительные числа.

В качестве источника напряжения gp перестройки может быть использован переключатель с числом положений, соответствующим числу несуцих частот входных сигналов, или датчик кодов. 45

Устройство для автоматической настройки полосового перестраиваемого фильтра работает следующим образом.

В режиме настройки полосовбго 50 перестраиваемого фильтра, который задается синхронизатором 8, на сигнальный вход полосового перестраиваемого фильтра 3 через входной коммутатор 2 поступает контрольный сигнал 55 из источника 1 контрольного сигнала — совокупность гармоник частоты

F. На управляющий вход полосового перестраиваемого фильтра 3 из первого постоянного запоминающего элемента 10 через дополнительный коммутатор 12 и сумматор 7 поступает сигнал управления U« настройкой фильтра на частоту f< = mF, ближайшую к частоте f входного сигнала (фиг.2).

При этом максимальное абсолютное значение отклонения частоты fg от частоты Е составляет F/2. В случае идеального совпадения расчетной (фиг.2а) и реальной регулировочных характеристик настройки полосовой перестраиваемый фильтр 3 оказался бы точно настроенным на частоту fq .

Практически реальная регулировочная характеристика (фиг. 2б) отличается от расчетной, поэтому фильтр оказывается настроенным грубо — на частоту йк и требуется дополнительно производить точную настройку (подстройку). Настройка производится с помощью регулятора 4, в котором в качестве чувствительного элемента может быть использован, например, фазовый дискриминатор. При этом на входы регулятора 4 поступает периодическая последовательность импульсов с частотой F из источника 1 контрольного сигнала и с выхода полосового перестраиваемого фильтра 3 напряжение частоты m F ближайшей к частоте фактической настройки полосового перестраиваемого фильтра 3 f (îñòàëüные гармонические составляющие с частотами m F, m Ф ш существенно р н I подавлены, так как при F > af они расположены за пределами полосы f пропускания фильтра). При условии, что отклонение f — f„ существенно меньше полосы дй пропускания полосового перестраиваемого фильтра 3, частоты выделяемого им напряжения оказывается равной установленной частоте f<(m = m). Так как начальная фаза гармонических составляющих определяется положением фронтов импульсов, то выходное напряжение регулятора по знаку и величине соответствует знаку и величине расстройки f — f полосового перестраиваек мого фильтра 3 относительно требуемой частоты настройки полосового перестраиваемого фильтра 3 (Г ).

Выходной сигнал регулятора 4, пройдя через ключ 5, запоминается в оперативном запоминающем элементе

6 и суммируется в сумматоре 7 с сиг1169151

25 налом грубой настройки, изменяя настройку полосового перестраиваемого фильтра 3. Это в свою очередь, приводит к изменению величины выходного сигнала регулятора 4. В установившемся режиме в оперативном запоминающем элементе 6 запоминается величина сигнала hU>, обеспечивающая точную настройку полосового перестраиваемого фильтра 3 на уста- 1О новленную частоту f и характеризующая отклонение реальной регулировочной (б) характеристики полосового перестраиваемого фильтра 3 в момент настройки от расчетной (а). <5

В режиме работы по входному сигналу, поступающему через входной коммутатор 2, на управляющий вход полосового перестраиваемого фильтра

3 из второго постоянного запоминаю- 2б щего элемента 11, через дополнительный коммутатор 12 и сумматор 7 поступает сигнал управления U настройкой полосового перестраиваемого фильтра 3 на частоту йс входного сигнала. Так же, как и в режиме настройки, в случае идеального совпадения расчетной и реальной регулировочных характеристик полосовой перестраиваемый фильтр 3 оказался бы точно настроенным на частоту входного сигнала (фиг. 2а), но практически оказывается настроенным грубо и требует подстройки. Однако в . режиме работы по входному сигналу в отличие от режима настройки сигнал подстройки не вырабатывается вновь, а используется запомненный в оперативном запоминающем элементе 6 (Ы ) °

В результате полосовой перестраивае- 4 мый фильтр 3 оказывается настроенным на некоторую частоту f<, в общем случае не совпадающую с требуемой частотой f (фиг. 2б). !

Погрешность настройки полосового перестраиваемого фильтра 3 (8f =

= f - f ) определяется степенью откс С лонения реальной регулировочной (б) характеристики от расчетной (а) и отклонением частоы Ек = У. выделяемой 50 полосовым перестраиваемым фильтром

3 гармонической составляющей контрольного сигнала, от частоты входного сигнала, и тем меньше, чем меньше различие между реальной и расчетной регулировочныии характеристиками, чем больше их линейность (в случае линейной регулировочной характеристики реальная и расчетная характеристики являются параллельными прямыми линиями и, как видно из фиг.2, в этом случае погрешность настройки равна нулю) и чем уже полоса g f пропускания фильтра (при этом меньше частота

F r hf и меньше максимально возможное отклонение частоты f входного сигнас ла от частоты f > = пГ) .

При необходимости перестройки полосового перестраиваемого фильтра 3 с одной частоты принимаемого сигнала (fc ) на другую (fc ) в случае близости частот fcÄv fz (фиг.3) может

С2 не производиться перевод устройства в режим настройки по контрольному сигналу.

В случае значительного разброса частот при перестройке (fc, и fc на фиг.3) требуется проведение режима настройки полосового перестраиваемого фильтра 3 по контрольному сигналу. При этом из первого постоянного запоминающего элемента 10 на управляющий вход полосового перестраиваемого фильтра 3 поступает сигнал управления настройкой на частоту f

Z

m F, ближайщую к частоте f входного

2 сигнала, на выходе полосового перестраиваемого фильтра 3 автоматически выделяется гармоническая составляющая с частотой, ближайшей к частоте f< фактической настройки полосового перестраиваемого фильтра 3, т.е. с требуемой частотой f< = m F. Допол2 2 нительная подстройка с помощью регулятора 4 производится аналогично.описанному выше.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается достаточно точная и стабильная настройка полосового перестраиваемого фильтра 3 на любую из множества частот, не связанных функциональной зависимостью, например, при перестройке полосового перестраиваемого фильтра 3 в диапазоне 10-20 кГц при полосе 6 f 20 Гц погрешность настройки не превышает

2 Гц.

1109151

Vyr

Фиг.2

1169151

A =m1 УСг &

4g Ьг 1г

Составитель Л. Закс

Редактор А. Сабо Техред А.Бабинец Корректор Е. Рошко

Заказ 4628/53

Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4