Способ автонастройки колебательного контура

 

Изобретение относится к радиотехнике . Улучшается динамика автонастройки колебательного контура (кк), Способ автонастройки КК основан на модуляции добротности КК, которую - осуществляют скачком от наибольшего к наименьшему значениям добротности и,наоборот, через целое фиксированное число полупериодов выходного сигнала КК. Затем осуществляют вьщеление сигнала модуляции из выходного сигнала КК и одновременно выделение сигнала ошибки путем определения разности длительностей интервалов времени, соответствующих максим, и миним. добротностям КК. Этим сигналом управляют частотой настройки КК. Приведен пример вьшолнения устройства, реализующего данный способ автонастройки КК. 5 ил. (Л ю ND

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1220112 (51)4 Н 03 J 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

l (, г :i, . : eJ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ д,",,„, И

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ЯЯ1Я 2 1, 1, 3+: (21) 3748830/24-09 (22) 01.06,84 (46) 23.03.86 ° Бюл. 9 11 (71) Донецкий ордена Трудового Красно. го Знамени политехнический институт и Институт прикладной математики и механики AH УССР (72) В.К.Обабков, Е.В.Сергии, Б.Ю.Иванилов и Э.P.Îñèïîâ (53) 621.396.066 1,088.81 (56) Каганов В.И,Системы автоматического регулирования в радиопередатчиках. — М: Связь, 1969, рис.6.11

Авторское свидетельство СССР

9 718891, кл. Н 03 J 1/00, 07.06.78. (54) СПОСОБ АВТОНАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА (57) Изобретение относится к радиотехнике. Улучшается динамика автонастройки колебательного контура (КК).

Способ автонастройки КК основан на модуляции добротности КК, которую осуществляют скачком от наибольшего к наименьшему значениям добротности . и,наоборот, через целое фиксированное число полупериодов выходного сигнала КК. Затем осуществляют выделение сигнала модуляции из выходного сигна— ла КК и одновременно выделение сигнала ошибки путем определения разности длительностей интервалов времени, соответствующих максим. и миним. добротностям КК ° Этим сигналом управляют частотой настройки КК. Приведен пример выполнения устройства, реализующего данный способ автонастройки

КК. 5 ил.

12201

Способ автонастройки основан на том, что разность фазовых сдвигов вынужденных составляющих выходного сигнала контура для двух различных добротностей Q< и 4 зависит от знака и величины расстройки контура, при этом при собственной частоте Q контура, большей частоты входного сигнала, приращение фазовых сдвигов h q (b))> 0 при частоте я> (й,,ь((я 0, при (д = бд

О. На фиг.2 кривая А соответствует фазочастотной характеристике < = ц (Q, и ), а кривая Б— фазочастотной характеристике (< (, u )), причем Q ) Q<.Ïóñòü началь— ная частота Ыо настройки контура, имеющего наименьшую добротность и установившийся выходной сигнал, выйе частоты Я = b) входного сигнала, т.е. ы,>Я,(фиг.2). В момент времени 6, когда выходной сигнал контура имеет нулевое значение, скачком увеличивают значение добротности до наибольшего значения Q< (фиг.3, где  — выходной сигнал контура в установившемся режиме, à — вынужденная составляющая выходного сигнала контура, Š— модулирующий добротность сигнал). При этом вынужденная составляющая выходного сигнала контура приобретает положительное приращение фазы ьс = < (Ц,,и,)

-g (Q, v1) ) О (фиг. 2) .Выходной сигнал контура изменяет фазу не мгновенно, и лишь по мере затухания свобод35

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для автоматической настройки колебательных контуров в резонанс.

Цель изобретения — улучшение динамики автонастройки.

На фиг,1 представлена структурная электрическая схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг.2 — зависимости фазочастотных 10 характеристик колебательного контура от частоты выходного сигнала для двух различных значений добротности; на фиг.3 и 4 — временные диаграммы поясняющие способ автонастройки " llew колебательного контура в случае: частота настройки колебательного контура вьппе н ниже частоты входного сигнала; на фиг.5 — временные диаграммы, поясняющие работу устройст- 10 ва, осуществляющего предлагаемый способ.

12 а ной составляющей выходной сигнал приближается к его вынужденной составляющей, Отсчитывают целое фиксированное число и полупериодов выходного сигнала (на фиг.2 и 3 n = 4), при этом через h полупериодов фаза выходного сигнала контура совпадает с. фазой вынужденной составляющей и в момент времени f, равенства выходного сигнала нулю скачком изменяют добротность контура, уменьшая ее до наименьшего значения Я, . Длительность интервала времени +, соот-. ветствующего добротности Q<(фиг.3), равна длительности и полупериодов выходного сигнала контура, за вычетом приращения фазы, приобретенной п ь в момент времени 1, т.е. ь пТ вЂ” hq /2

При изменении добротности в момент 1 вынужденная составляющая

1,фиг.3, кривая Г) приобретает отрицательное приращение фазы =

q(Q„u,) — q(q,,(д) с О по отношению к фазе выходного сигнала контура в тот же,момент времени. !

Аналогично указанному подсчитывают число следующих после 1, полупериодов выходного сигнала и измеряют длительность интервала времени с, соответствующего пониженному значению добротности Qz. При достижении числа п(в момент z) когда фаза выходного сигнала фактически совпадает с фазой вынужденной составляющей, изменяют добротность контура до Ц, Фаза сигнала в этот момент равна фазе выходного сигнала контура в момент 1п (фиг.3) . Длительность ь равна суммарной длительности П полупериодов выходного сигнала и приращения фазы ь1, приобретенной в момент ь1, т.е. т =пТ/2 + dq Т/2и .

Сравнивая длительности ь и интервалов времени, соответствующих разным значениям добротности, выделяют сигнал расстройки и.<, равнь|й и i

= ь — 7. = — q Т/и . Сигнал расстройки Ь7 контура при частоте Яп настройки вьппе частоты (д входного сигнала контура -отрицателенпс с О и пропорционален приращению фазовых сдвигов ьЯ . Под действием этого сигнала и изменяется частота настройки. По мере. приближения к резонансу ((а - я фиг. 2) приращение фазы ь <у, приобретаемое выходным сигналом контура при переходе с одной добротнос1220

35. работает следующим

Устройство образом.

Выходной сигнал колебательного контура 1, например ток i (фиг.5Е),. подается на вход датчика 2 тока, с 40 выхода которого сигнал, синфаэный с

% током 1, поступает на вход усилителя-ограничителя 3. Прямоугольный сигнал, переключения которого про— исходят в моменты достижения током 45 нулевых значений, подается с выхода усилителя-ограничителя 3 на вход дифференцирующей цепи 4 (фиг.5Ж) .

Дифференцирующая цепь 4 дифференцирует входной прямоугольный сигнал 50 и в моменты его переключения формирует на выходе короткие импульсы

1фиг.5 3). Полярность этих импульсов чередуется. Выпрямитель 5 приводит ,входные импульсы, следующие через полпериода тока 1, в моменты достижения им нулевого значения к однополярному импульсному сигналу (фиг.5К) 55 ти на другую, стремится к нулю, при этом уменьшается сигнал расстройки

6ь . При достижении резонанса в контуре, когда частота настройки ьЗО равна частоте входного сигнала Ы 5 т.е.hl = Q, приращение й(у = О, сигнал расстройки и ь также равен О и изменение индуктивности или емкости контура, вызываемое сигналом расстройки, прекращается.

Процессы, происходящие при начальной частоте настройки яо контура ниже частоты Ы входного сигнала контура фиг.2), иллюстрируются фиг. 4. Сигнал расстройки ь ь контура в этом случае положителен и пропорционален Я.

Способ автонастройки может быть осуществлен, например, при помощи устройства (фиг.1), содержащего ко- 20 лебательный контур 1, датчик 2 тока, усилитель-ограничитель 3, дифференцирующую цепь 4, выпрямитель 5, счетчик 6, счетный триггер 7, селекторы 8 и 9 импульсов положительной и отрицательной полярностей, первый

10 и второй 11 фильтры нижних частот сумматор 12, управляющий элемент 13 и модулятор 14 добротности, при этом совокупность блоков 2 — 7 осуществ30 ляет выделение из выходного сигнала колебательного контура 1 сигнала модуляции, а выделение сигнала ошибки осуществляется совокупностью блоков 8 — 12.

112 4

Таким образом измеряются мгновенные значения выходного сигнала колебательного контура (в рассматриваемом случае тока i) и выделяются моменты достижения им нулевого значения.

Короткие импульсы с выхода выпрямителя 5 подсчитываются счетчиком 6, вырабатывающим короткие импульсы фиг.5 Л), синхронно с приходом каждого 11 --го импульса, после предыдущего выходного. Импульсы с выхода счетчика 6 поступают на вход счетного триггера 7, производящего по каждому входному импульсу смену полярности своего выходного сигнала (фиг.5N). Сигнал имеет прямоугольную форму и является модулирующим добротность контура. При этом положительнои полярности этого сигнала соответствует наибольшая добротность Q а отрицательной — наименьшая ч . Положительная полярность сигнала с выхода счетного триггера

7 пропускается селектором 8 импульсов положительной полярности на первый фильтр 1О нижних частот, сигнал на выходе которого пропорционален длительности наибольшего значения добротности (фиг.5H). Отрицательная полярность сигнала пропускается селектором 9 импульсов отрицательной полярности на второй фильтр 11 нижних частот, сигнал на выходе которого пропорционален дли/ тельности ь наименьшего эначеиия добротности (фиг.5и) .Сравнение сигналов с выходов фильтров 10 и 11 нижних частот производится суммированием на сумматоре 12. Выходной сигнал сумматора 12 (сигнал расстройки контура) (фиг.5Р) воздействует на управляющий элемент 13 и изменяет частоту настройки колебательного контура 1.

Формула изобретения

Способ автонастройки колебательного контура, основанный на модуляции его добротности, выделении сигнала модуляции из выходного сигнала колебательного контура и одновременном выделении сигнала ошибки и йоследующем управлении этим сигналом частотой настройки колебательного контура, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамики автонастройки, модуляцию добротности колебательного контура осуществляют

l2201I2 скачком от наибольшего к наименьше— му значениям добротности и наоборот через целое фиксированное число полупериодов выходного сигнала колебательного контура, а выделение сигнала ошибки осуществляют путем определения разности длительностей интервалов времени, соответствующих максимальной и минимальной добротностям колебательного контура °

1220112

Сос тавитель С . Даниэлян

Редактор С.Саенко Техред Н.Бонкало Корректор А.Тяско

Заказ 1331/59 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д.4/5

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