Фазочастотный преобразователь

 

Изобретение м.б. использовано для получения частотно-модулирован-, ного сигнала со стабильной СЧ из фазомодулированного сигнала. Изобретение повышает стабильность СЧ выходного частотно- 1одулированного (ЧМ) сигнала. Фазочастотный преобразователь содержит фазовый модулятор 1, . опорный г-р 2, блок 3 переменной временной задержки, блок 6 постоянной временной задержки, г-р НЧ 7, второй смеситель 9, первый смеситель 10. Для повышения стабильности СЧ выходного ЧМ сигнала введены третий и четвертый смесители 5 и 4, последовательно соединенные фазовый детектор 12 и управляемый по частоте г-р 8, между выходом смесителя 9 и вторым входом смесителя 10 введен резонансный у-ль 11. 1 ил. 00 сд О) 00 Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

56186 А1 (19) (11) (51) 4 Н 03 С 3/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4055016/24-09 . (22) 11.04.86 (46) 30. 11.87. Бюл, Ф 44 (71) Харьковский авиационный институт им. Н. Е. Жуковского . (72) А, С. Василенко) Ф. И. Веников, Е, С, Колесник и В.Л. Сорокопут (53) 621. 376. 3 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 280566, кл. Н 03 С 3/06, 1968. (54) ФАЗОЧАСТОТНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ (57) Изобретение м.б. использовано

- для получения частотно-модулирован= ного сигнала со стабильной СЧ из фазомодулированного сигнала. Изобре. тение повышает стабильность СЧ выходного частотно-Модулированного (ЧМ) сигнала. Фазочастотный преобразователь содержит фазовый модулятор 1, опорный r-p 2, блок 3 переменной временной задержки, блок 6 постоянной временной задержки, г-р НЧ 7, второй смеситель 9, первый смеситель 10. Для повышения стабильности СЧ выходного ЧМ сигнала введены третий и.четвертый смесители 5 и 4, последовательно соединенные фазовый детектор 12 и управ.ляемый по частоте г-р 8, между выходом смесителя 9 и вторым входом смесителя 10 введен резонансный у-ль

11. 1 ил.

13561

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для получения частотно-модулированного сигнала со стабильной средней час5 тотой иэ фаэомодулированного сигнала.

Цель изобретения — повышение стабильности средней частоты выходного частотно-модулированного сигнала, На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого фаэочастотного преобразователя, Фазочастотный преобразователь содержит фазовый модулятор 1, опорный генератор 2, блок 3 переменной временной задержки, четвертый 4 и третий 5 смесители, блок 6 постоянной временной задержки, генератор 7 низ" кой частоты, управляемый по частоте генератор 8, второй 9 и первый 10 смесители, резонансный усилитель 11, фазовый детектор 12, Фаэочастотный преобразователь работает следующим образом.

Все смесители 4,5,9 и 10 являются 26 однополосными, На вход фазового модулятора 1 подается высокочастотное напряжение с выхода опорного генератора 2

U(t) = U соз(м t + cp ), (1) которое под воздействием модулирующей го сигнала с частотой F = — = с вы2Г хода генератора 7 низкой частоты в фазовом модуляторе 1 преобразуется в радиосигнал с фазовой модуляцией

fff y

U(t)=U соя(и, +(— ) sinЯ t + V„j,, 40 где и и — частота и начальная

Of or фаза коле.баний опорного генератора 2;

ы / Й = тп — индекс угловой моду9 ляции;

45 ю — девиация частоты;

Д вЂ” частота модулирующего сигнала, На выходе блока 3 переменной временной задержки с коэффициентом пе- 50 редачи К „„ и временной задержки имеется радиосигнал

86

ы„ с выхода управляемого по частоте генератора 8, который может быть вы- полнен, например, в виде управляемого кварцевого генератора, На выходе смесителя 4 выделяется колебание суммарной частоты (м + td )

Or

11,„,=ц,„„соз (((dor+ ы„) t+msinA(t-,)аког "), + ог + Or + см 1 (4) где — н ачальная фаза колебаний

nr управляемого по частоте генератора 8.

На входы смесителя 5 поступают колебания с выхода опорного генератора 2 и управляемого по частоте генератора 8. На выходе смесителя 5 выделяется колебание суммарной частоты (4)oг + 4 пг ) (5)

Колебания с выходов смесителей

4 и 5 поступают на входы соответственно смесителей 9 и 10. Включенные в кольцевое соединение блоки: смеситель 10, блок 6 постоянной временной задержки, смеситель 9 и резонансный усилитель 11 образуют автоколебательную систему, в которой при выполнении условия баланса фаз и баланса амплитуд в стационарном состоянии существуют устойчивые колебания с частотой, равной частоте стабилизированного опорного генератора 2 ыр = ы,„.

В стационарном режиме при отсутствии модулирующего сигнала на входы фазового детектора 12 с выходов резонансного усилителя 11 и опорного генератора 2 поступают колебания одинаковой частоты ы,, поэтому напряжение на его выходе равно нулю и частота управляемого по частоте генератора 8 равна номинальному (начальному) значению у„„ . На выходе смесителя 10 выделяется колебание с частотой (4 ог + пго + Mог= >ог+ 4) го равной сумме частот колебаний, поступающих на его входы

+ V )э который подается на первый вход смесителя 4. На второй вход этого смесителя поступает колебание частоты где — фазовый набег колебания в

РJ резонансном усилителе 11 °

1356186

На выходе блока 6 постоянной менной задержки с коэффициентом дачи Ко и временем задержки

О3 будет сигнал врепереи

"34

U(t) U „4 К 7СОЗ ((2 u„+ оп,p) (7) который подается на первый вход смесителя 9. На выходе смесителя 9 вы- !О деляется колебание с частотой (2ь ог+ ого) (соог + ц-о )= ог э равнои разности частот колебаний, поступающих íà его входы

15 си3 смъ (ог or "3< (2 сог + с ого ) (м + ру смз1 ° (8) Условие баланса фаз для автоколебательной системы, образованной вклю20 ченными в кольцевое соединение смесителем 10, блоком 6, смесителем 9, резонансным усилителем 11, можно представить в виде

25 с(+ со q -(2и +ш ) С +y =Ко, см ог Эю or ого 31 р3

Ы(+ ? (der + ого) ." И + Чсм Р3 ру or

31 40 (10) Если же сор„ Ф со„, то с помощью блока 3 переменной временной задержки добиваются выполнения условия

MH соог

Таким образом, в стационарном режиме на выходе управляемого по частоте генератора 8 существует колебание с номинальной частотой о„, которая и является средней или несущей частотой выходного сигнала фазочастотного преобразователя.

В динамическом режиме при наличии на входе управления фазового модулятора 1 напряжения модулирующего сигнала происходит изменение вносимого фазового сдвига а по закону изменения модулирующего сигнала msing(t-fo3i) где К = 0,1,2,3...; см см1 чсм 2 гсм 3+ см4 30 фазовый сдвйг колебаний в цепях фильт. рации сме сит елей 4, 5, 9, 10.

Из уравнения (9) можно найти выражение для частоты колебания кольцевого генератора, образованного сме-35 сителем 10, блоком 6, смесителем 9, резонансным усилителем 11, в виде и частота колебаний в автоколебательной системе, образованной включенными в кольцевое соединение смесителя 10, блока 6, смесителя 9, резонансного усилителя 11 отклоняется относительно номинального значения по закону изменения модулирующего сигнала, так как условия баланса фаз выполняются на других частотах. На выходе фазового детектора 12 при этом появляется управляющий сигнал, который поступает на управляемый по частоте генератор 8, и частота его изменяется на величину Л со, так, что условие баланса фаз в укаэанной вьппе автоколебательной системе выполняется на той же частоте ыр, = со, Усor ловие баланса фаэ при этом случае принимает вид

-щз1пй(с-/ )+ V = К7(, (11)

При этом величина фазовых сдвигов 4 "ог l3» - ог пГо "з2 Р остается практически неизменной.Из выражений (9) и (» ) следует, что изменение частоты управляемого по частоте генератора 8 вследствие подачи напряжения модулирующего сигнала, т.е, из-за подачи сигнала с фазовой модуляцией на вход смесителя 9, равно о О () — - ° (12) пг л

"3

Время задержки в петле обратйой связи выбирается таким, что при незначительной девиации частоты входного сигнала сигнал на выходе фазочастотного преобразователя имеет большую девиацию частоты и определяется в основном величиной времени запаздывания блока 6 постоянной временной задержки.

Формула изобретения

Фазочастотный преобразователь, содержащий фазовый модулятор, вход модулирующего сигнала которого соединен с выходом генератора низкой частоты, вход модулируемого сигнала — с выходом опорного генератора, а выход — с входом блока переменной временной задержки, а также последовательно соединенные первый смеситель, блок постоянной временной заСоставитель Г. Захарченко

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Дидык Корректор A. Ильин

Заказ 5810/53 Тираж 900

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1356186 держки и второй смеситель, о т л и - диненные фазовый детектор и управляеч а ю шийся тем, что, с целью, мый по частоте генератор, между вы. повышения стабильности средней час- ходом второго. смесителя и вторым тоты выходного частотно-модулирован- входом первого смесителя введен ре5 ного сигнала, между выходом опорного зонансный усилитель, при этом выход генератора и первым входом первого . управляемого по частоте генератора смесителя введен третий смеситель, соединен с вторым входом четвертого между выходом блока переменной вре- смесителя, выход резонансного усилименной задержки и первым входом вто- 1ð теля соединен с вторым входом фазорого смесителя введен четвертый сме- ного детектора, а выход управляемого ситель, между выходом опорного гене- по частоте генератора является выхоратора и вторым входом третьего сме- дом фазочастотного преобразоватесителя введены последовательно сое- ЛЯ.