Частотный модулятор

 

ЧАСТОТНЫЙ ЮДУЛЯТОР, содержащий первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через первый конденсатор , последовательно соединенные первый резистор и второй резистор, второй вьюод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, первый ключ, включенный между точкой соединения первого и второго резисторов и общей пшной,. последовательно соединенные второй ключ и третий резистор, второй вьшод которого соединен с нейнвертирующим .зходом первого операционного усилителя , четвертьй резистор и второй конденсатор , первые выводы которых соединены с нейнвертирующим входом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, выход которого соединен с первым вьтодом пятого резистора, шестой резистор, первьй вывод которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второй с общей шиной, стабилизирующий злемент , один вывод которого соединен с общей шиной, диод и источник положительного постоянного напряжения, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вьгаод первого резистора является входом управляющего сигнала частотного модулятора, отличающи йс я тем, что, с целью повышения стабильности средней частоты, между первыми входами питания первого и второго операционньк усилителей и общей шиной введен источник отрицательного постоянного напряжения, источник положительного Постоянного напряжения (Л включен между вторыми входами питания первого и второго операционных усилителей и общей шиной, выход первого операционного усилителя соединен с инвертируклцим входом второго операционного усилителя, второй вьюод четвертого резистора соединен с нейнвертирующим входом второго операционного усилителя, вторым вьшодом пятого резистора и вторым выводом стабилизиО ) рующего злемента, анод диода соединен OQ с выходом второго операционного усилителя, а катод - с первым вьгаодом шестого резистора и управляющим входом второго ключа., вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, при этом стабилизирующий элемент выполнен в виде двухполярного стабилитрона, а выход первого операционного усилителя является выходом частотного модулятора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ура H 03 С 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHONIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3CRCI9&Qo а у

Ю. яг, .»

Ti.í+, .р-;;;„„, зш ь ЫВ А дом частотного модулятора. (21) 3549575/24-09 (22) 08;02.83 (46) 07.08.85. Бюл. У 29 (72) P.Í.Ìoäëà и В.А.Погрибной (71) Физико-механический институт им. Г.В.Карпенко (53) 621.376.32 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

: В 792527, кл. Н 03 С 3/00, 1978.

Гутников В.С. Применение операционных усилителей в измерительной технике. Л.: Энергия, 1975, с ° 106. (54) (57) ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР, содержащий первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через первый конденсатор, последовательно соединенные первый резистор и второй резистор, второй вывод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, первый ключ, включенный между точкой соединения первого и второго резисторов и общей шиной,. последовательно соединенные второй ключ и третий резистор, второй вывод которого соединен с неинвертирукицим ,.входом первого операционного усилителя, четвертый резистор и второй конденсатор, первые выводы которых соединены с неинвертирующим входом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, выход которого соединен с первым выводом пятого резистора, шестой резистор, первый вывод которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второй„„SU„„1171963 А с общей шиной, стабилизирующий элемент, один вывод которого соединен с общей шиной, диод и источник положительного постоянного напряжения, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вывод первого резистора является входом управляющего сигнала частотного модулятора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стабильности средней частоты, между первыми входами питания первого и второго операционных усилителей и общей шиной введен источник отрицательного постоянного напряжения, источник положительного постоянного напряжения включен между вторыми входами питания %УФ первого и второго операционных усилителей и общей шиной, выход первого

Ф операционного усилителя соединен с инвертирующим входом второго операционного усилителя, второй вывод четвертого резистора соединен с неинвертирующим входом второго операционного усилителя, вторым выводом пятого резистора и вторым выводом стабилизи- {© рующего элемента, анод диода соединен © 1 с выходом второго операционного Cr4 усилителя, а катод — с первым выводом шестого резистора и управляющим входом второго ключа,, вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, при этом стабилизирующий элемент выполнен в виде двухполярного стабилитрона, а выход первого операционного усилителя является выхо1171

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сигналов, модулированньи по частоте, в различных устройствах радиотехники, автоматики, телемеха- 5 ники и измерительной технике.

Цель изабретейия - повышение стабильности средней частоты;

На фиг. 1 представлена структурная электрически : схема предложенно- 10 го частотного модулятора," на фиг. 2временные диаграммы его работы.

Частотный модулятор содержит первый и второй операционные усилители

1 и 2, шестой, второй, пятый первый,!5 третий и четвертый резисторы 3-8, второй и первый ключи 9 и 10, второй и первый конденсаторы 11 и 12, источник 13 положительного постоянного напряжения, источник 14 орицательно- 20 го постоянного напряжения, диод 15 и двухполярный стабилитрон 16.

Модулятор работает следующим образом.

При положительном напряжении на ?5 выходе операционного усилителя 2 в интервале времени to-t (фиг. 2Я) на выходе формирователя импульсов, образованного диодом 15 и резистором

3, формируется положительный импульс.ЗО который открывает ключи 9 и 10 (фиг. 2 ). Положительное напряжение

U „ с выхода двухполярного параметрического стабилйзатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, подается через резистор 8 на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, на котором выполнен двухвходовый интегратор, и на выходе которого формируется линей-4п ное нарастающее напряжение (фиг. 2ь).

На этот же вход операционного усилителя 1 через открытый ключ 9 и резистор 7 подается входной управляющий сигнал (фиг. 2a). При положитель- 5 ном выходном управляющем сигнале наклон выходного треугольного напряжения возрастает, а при отрицательномуменьшается. При достижении выходным напряжением уровня напряжения U в момент времени t компаратор на операционном усилителе 2 изменяет свое состояние на противоположное

963 г (фиг. 2b,f ) . На выходе формирователя импульсов, образованного диодом 15 и резистором 3, появляется нулевой уровень, что приводит к закрытию ключей 9 и 10. Отрицательное напряжение U > с выхода двухполярного параметрического стабилизатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, поступает. на неинвертирующий вход операци- . онного усилителя 1. Входной управляющий сигнал частотного модулятора через резисторы 6 и 4 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя 1, на вьиоде которого в интервале времени t„ -t< формируется линейно падающее напряжение (фнг.2ь ).

Для обеспечения равенства интервалов времени прямого и обратного

-.содов треугольного напряжения на выходе операционного усилителя 1 необходимо выполнение условия

4 6 где R<, Rb u Rz — соответственно величины сопротивлений резисторов

4,6и7.

При этом R = R

R 2R

Т

К = 2К.

При одинаковых относительньи изменениях напряжений источников 13 и 14 положительного и отрицательного постоянных напряжений средняя частота частотного модулятор при отсутствии входного управляющего сигнала определяется только времязадающими элементами интегратора

Еср = 1 8 RC

Кроме того, при изменении температуры окружающей среды соблюдается равенство относительных изменений положительных и отрицательных выходньи напряжений операционного усилителя 2, а также коэффициентов стабилизации стабилизатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, чем также обеспечивается повышение стабильной средней частоты частотного модулятора.! 171963 яю3м оцеео

c ñìþ ó а, д

tlat

Фи . 8

Составитель Г.Захарченко

Редактор О.Юрковецкая Техред С.Мигунова

Корректор М.Розман

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4

Заказ 4914/49 Тираж 872

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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