Устройство автоматической балансировки радиометра

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 А1 (19) (11) (51) 4 G (5 В 11/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2I) 3978083/24-24 (22) 13.11.85 (46) 23.05.88. Бюл. 1(- 19 (71) Институт космических исследований АН СССР (72) Д.П.Скулачев (53) 62-50(088,8) (56) Изв. высш. учеб. заведений. Радиофизика, 1974, т.XXll, 11 2, с.240242.

Там же, 1973, т.XVl, М 5, с.718, рис. 4. (54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ

БАЛАНСИРОВКИ РАДИОМЕТРА, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовым входом первого реверсивного счетчика, выход которого соединен с исполнительным элементом, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности, в него введены источник опорного напряжения, компаратор и второй реверсивный счетчик, выход источника опорного напряжения соединен с первым входом компаратора, второй вход которого является входом устройства, а выход компаратора соединен с входами изменения направления счета первого и второго реверсивиых счетчиков, вход переноса первого из которых соединен с выходом второго реверсивного счетчика, тактовый вход которого соединен с тактовым входом первого реверсивного счетчика.

1 1397874

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования, в частности радиотехнических устройств, в которых сигнал ошибки регу- 5 лирования является суммой случайного сигнала (типа гауссовского шума) и полезного низкочастотного сигнала, причем отношение сигнал-тпум имеет достаточно низкое значение. 1О

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит компаратор !, 15 источник 2 опорного напряжения, генератор 3 тактовых импульсов, первый 4 и второй 5 реверсивные счетчики, радиометр 6, исполнительный элемент 7, вход 8 переноса второго 5 реверсив- 20 ного счетчика, входы 9 изменения направления счета первого 4 и второго

5 реверсивных счетчиков и тактовые входы 10 первого 4 и второго 5 реверсивных счетчиков. 25

Первый 4 и второй 5 реверсивные счетчики представляют собой двоичные реверсивные счетчики (например, микросхемы тг1па 564HEll), которые при переполнении автоматически обнуляются, при этом формируется сигнал переноса, который используется во втором реверсивном счетчике 5 по второму входу 8, по которому импульсы переноса могут суммироваться или вычи- 35 таться, Тактирование счетчиков осуществляется тактовыми сигналами, подаваемыми с генератора 3 тактовых импульсов на тактовые входы 10 npuwee направление счета определяется 40 знаком сигнала с выхода компаратора

1, подаваемого на входы 9 изменения направления счета счетчиков.

В качестве исполнительного элемента 7 может быть использован, напри- 45 мер, управляемый источник питания балансированного генератора шума или аттенюатора радиометра 6.

Работа устройства происходит следующим образом.

В те моменты времени, когда мгновенное значение напряжения на втором входе компаратора 1 больше напряжения с выхода источника 2 опорного напряжения, на выходе компаратора 1 формируется логический уровень, обеспечивающий, vàïðèèåð, положительное направление счета и нарастание числа, записанного в первом 4 и втором 5 реверсивных счетчиках. Скорость счета при этом определяется рабочей частотой генератора 3 тактовых импульсов. В моменты времени, когда напряжение на втором входе компаратора 1 будет меньше напряжение на первом входе, направление счета будет обратнъгм и содержимое обоих счетчиков будет убывать. В случае, если напряжение на втором входе компаратора 1 содержит переменную составляющую, скорость и направление изменения содержимого обоих счетчиков будут пропорциональны разности времен пребывания этого напряжения выше и ниже уровня опорного напряжения с выхода источника 2 опорного напряжения.

Предлагаемое устройство в основном применяется в радиоастрономических радиометрах, используемых для приема слабых сигналов. У подобных радиометров выделение сигнала иэ шума производится после дополнительного усреднения выходного сигнала. В этом случае отношение сигнал — шум на выходе радиометра до дополнительного усреднения меньше единицы и напряжение на выходе радиометра близко к нормальному шуму. Для такого шума средняя разность времен пребывания напряжения выше и ниже некоторого порога пропорциональна величине отклонения порога от среднего значения шума, Таким образом средняя скорость счета счетчиков будет пропорциональна величине и знаку отклонения входного напряжения компаратора 1 от уровня источника 2 опорного напряжения, т.е. устройство является линейно интегрирующим. Направление счета счетчиков при отклонении выходного напряжения радиометра 6 от уровня опорного напряжения выбирается таким образом, чтобы обеспечить возвращение среднего значения выходного напряжения радиометра 6 к уровню опорного напряжения.

Частота генератора 3 тактовых импульсов выбирается таким образом, чтобы за время, равное времени коррес ляции выходного напряжения радиометра 6, генерировалось несколько тактовых импульсов. Скорость изменения выходного сигнала второго реверсивного счетчика 5 при заданном отклонении входиого напряжения от опорного уровня зависит от разрядности первоСоставитель Б.Кирсанов

Техред М.Ходанич Корректор Г.Решетник

Редактор С.!!екарь

Заказ 2269/46 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Л !

39

ro реверсивного счетчика 4 и частоты тактования. Эта скорость определяется иэ условия заданных искажений сигнала системой балансировки.

Устройство обладает простотой изменения постоянной времени регулирования путем соответствующего выбора частоты тактирования и разрядности обоих реверсивных счетчиков.

Стабильность параметров устройства определяется в основном стабильностью

7874

4 порога срабатывания компаратора 1.

Эта величина может составлять единицы милливольт в широком диапазоне темпе5 ратур и питающих напряжений.

Преимуществом устройства является также слабая зависимость параметров устройства от нестабильности частоты тактирования, Нестабильность частоты !

0 тактирования влияет лишь на стабильность величины постоянной времени регулирования,