Устройство для автоматической настройки фильтра

 

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильности настройки. Устр-во содержит настраиваемый фильтр (НФ) 1, перестраиваемый фильтр (ПФ) 2, фильтр 3 нижних частот, амплитудный детектор 4, компаратор 5, обнаружитель 6 импульсов , генератор 7 импульсов, элемент И 8, счетный триггер (СТ) 9, ключевой каскад 10 и источник 11 сигнала . При отсутствии сигнала источш - ка 11 на выходе компаратора 5 будет напряжение, соотв .уровню логической единицы. Импульсы генератора 7 проходят на СТ 9о Последовательность импульсов с СТ 9, воздействуя на ключевой каскад 10, обеспечивает необходимую величину тока в элементах перестройки НФ 1 и- ПФ 2. В соответствии с изменением тока в элементах перестройки осуществляется и изменение частоты НФ 1 и ПФ 2. При поступлении сигнала с частотой f, от источника М 11, устанавливается р.ежим колебаний тока в элементе перестройки ПФ 2 относительно среднего значения тока, соотв. частоте настройки его на частоту f входного сигнала. Через элемент перестройки Ш 1 будет протекать постоянный ток, величина которого соответствует настройке ПФ на частоту f ,. 2 ил. i а С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ 1398066 А1 (51)4 Н 03 J 7/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4013052/24-09 (22} 27.01.86 (46) 23.05 ° 88, Бнл. 9 19 (72) А.В.Воробьев, С.И.Картушин, В.П.Минкевич, В.И,Смольков и И.О.Хохльппев (53) 621.396.666 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 537437, кл. Н 03 J 7/01, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

НАСТРОЙКИ ФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильности настройки. Устр-во содержит настраиваемый фильтр (НФ) 1, пе-. рестраиваемый фильтр (ПФ) 2, фильтр

3 нижних частот, амплитудный детектор

4, компаратор 5, обнаружитель 6 импульсов, генератор 7 импульсов, элемент И 8, счетный триггер (СТ) 9, ключевой каскад 10 и источник 11 сигнала. При отсутствии сигнала источника 11 на выходе компаратора 5 будет напряжение, соотв. уровню логической единицы. Импульсы генератора 7 проходят на СТ 9. Последовательность импульсов с СТ 9, воздействуя на ключевой каскад 10, обеспечивает необхо-. димую величину тока в элементах перестройки НФ 1 к ПФ 2. В соответствии с изменением тока в элементах перестройки осуществляется и изменение частоты НФ 1 и ПФ 2. При поступлении сигнала с частотой f от источника

11, устанавливается режим колебаний тока в элементе перестройки ПФ 2 относительно среднего значения тока, соотв. частоте настройки его на частоту f входного сигнала, Через элемент перестройки НФ 1 будет протекать постоянный ток, величина которого соответствует настройке ПФ на частоту

2 ил, 1398066

Поскольку элементы перестройки могут быть выполнены в виде обмоток катушки индуктивности, то в результате при отпирании ключевого каскада

10 через элемент перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра

2 начинает протекать ток, нарастающий по закону, близкому к экспоненциальному (фиг.2е). После окончания

55

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в приемопередающих СВЧ-устройствах.

Целью изобретения является повышение стабильности настройки.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства автоматической настройки фильтра; на фиг.2 — временные диаграммы, иллюст- 10 рйрующие его работу.

Устройство автоматической настройк содержит настраиваемый фильтр 1, иМеющий элемент перестройки, дополн тельный перестраиваемый фильтр 2, 15 имеющий элемент перестройки, фильтр

3 нижних частот, амплитудный детектор 4, компаратор 5, абнаружитель 6 импульсов, генератор 7 импульсов, элемент И 8, счетный триггер 9, клю- 20 чевой каскад 10 и источник 11 сигнала.

Устройство автоматической настройки фильтра работает следующим образом. 25

При отсутствии на входе дополнительного перестраиваемога фильтра 2 высокочастотного сигнала с источника

11 сигнала на выходе амплитудного детектора 4 напряжение отсутствует. 30

При этом на выходе компаратора 5 име-. е ся постоянное напряжение, соответствующее уровню логической единицы (фиг,26). Это напряжение прикладываемся к одному из входов элемента И 8 ! и обйаружителю 6 импульсов, который у равляет работой генератора 7 импульсов. Генератор 7 вырабатывает имп1 льсы (фиг.2в), которые через элемент И 8 поступают на вход счетного 40 триггера 9 (фиг.2г) изменяющего свое состояние от задних франтов импульсов. Последовательность импульсов с выхода счетного триггера 9 (фиг.2д) поступает на ключевой каскад 10, обеспечивающий необходимую величину тока

45 в элементах перестройки настраиваемого и перестраиваемого фильтров 1 и 2. импульса ключевой каскад 10 запирается.

Уменьшение тока в элементе перестройки настраиваемого фильтра 1 носит более плавный характер (фиг.2з) за счет наличия фильтра 3 нижних частот. Момент перехода от возрастания тока к его уменьшению соответствует заднему фронту импульсов на входе счетного триггера 9 (t и t ). В соответствии с изменением тока в элементах перестройки осуществляется и изменение частоты фильтров (фиг.2ж, и) ° При этом амплитуда изменения тока выбирается такой, чтобы перекрыть весь диапазон перестройки фильтров.

Если на вход дополнительного перестраиваемого фильтра 2 подать высокочастотный сигнал с частотой f от источника сигнала 11, то в момент достижения током значения, соответствующего частоте, близкой к f,, на .выходе амплитудного детектора 4 появляется напряжение, которое соответствует кривой затухания дополнительного перестраиваемого фильтра 2 (фиг.2а).

Компаратор 5 осуществляет инвертирование поступающего на него напряжения и преобразования его в импульсное (фиг.26).

Появление первого же импульсного отклика на выходе амплитудного детектора 4 приводит к изменению напряжения на выходе компаратора 5 до уровня логического нуля, что регистрируется обнаружителем 6 импульсов, который выдает команду на выключение генератора 7 (момент tg) Напряжение на выходе генератора 7 соответствует при этом напряжению логической единице, что обеспечивает прохождение импульса с компаратора 5 через элемент

И 8 на вход счетного триггера 9. Задним фронтом этого импульса, соответствующим началу удаления частоты дополнительного перестраиваемого фильтра 2 от частоты высокочастотного сигла на его входе (момент t ) осуществляется переключение счетного триггера 9. Переключение счетного триггера 9 приводит к уменьшению (увеличению) тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2, если до этого он увеличивался (уменьшался). В результате этого частота настройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2 изменяется в противоположном направлении (частота

139806 настройки приближается к частоте входного сигнала), что приводит к появлению следующего импульсного отклика на выходе амплитудного детектора 4. В момент, соответствующий заднему фронту этого импульсного отклика, осуществляется вторичное из- . мененив тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого 10 фильтра 2, и цикл работы повторяется.

Вследствие этого устанавливается режим колебаний тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2 относительно среднего значения тока (режим слежения}, соответствующего частоте настройки этого фильтра на частоту входного сигнала.

f За счет фильтра 3 нижних частот, частота среза которого меньше частоты автоколебаний тока, через элемент перестройки настраиваемого фильтра протекает постоянный ток, величина которого соответствует настройке дополнительного перестраиваемого фильт- 25 ра 2 на частоту К, (фиг.2з).

Если предположить, что настраиваемый и дополнительный перестраиваемые фильтры сопряжены таким образом, что разность частот их настройки составляет f„ -fpon =f n (в частном случае

Й„ может равняться нулю), тогда час-, тота настраиваемого фильтра 1 становится равной f +f

1 пр

Рассмотрим работу устройства при

35 изменении температуры.

Допустим, что в момент времени, соответствующий переходу от увеличения тока к его уменьшению (момент t <), температурное воздействие начинает 40 приводить к увеличению частоты фильтров. Это соответствует увеличению времени нахождения частоты подаваемого на вход дополнительного перестраиваемого фильтра сигнала внутри полосы пропускания дополнительного перестраиваемого фильтра 2. При этом увеличивается и длительность импульсного отклика на выходе амплитудного детектора 4, При увеличении тока (момент)

6

4 длительность импульса, наоборот, уменьшается. Это приводит к изменению (перераспределению) длительностей убывания и возрастания тока и вследствие этого к соответствующему изменению среднего тока через дополнительный перестраиваемый фильтр 2 и постоянного тока — через настраиваемый фильтр 1, в данном случае, его уменьшению. Новое значение тока i + v i по-прежнему соответствует настройке дополнительного перестраиваемого фильтра 2 на частоту f,, а настраиваемо го — на частоту f,+f в силу сопряженности фильтров.

Формула изобретения

Устройство для автоматической настройки фильтра, содержащее настраи-ваемый фильтр, имеющий элемент перестройки, элемент И, счетный триггер, генератор импульсов, а также последовательно соединенные амплитудный детектор и компаратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения стабильности настройки, в него введены дополнительный перестраиваемый фильтр, имеющий элемент перест ройки, вход которого подключен к источнику сигнала, ключевой каскад, вход которого подключен к выходу счетного триггера, обнаружитель импульсов, включенный между выходом компаратора и управляющим входом генератора импульсов, и фильтр нижних частот, при этом вход амплитудного. детектора подключен к выходу дополнительного перестраиваемого фильтра, элемент И включен между выходом генератора импульсов и входом счетного триггера, выход компаратора подключен к другому входу элемента И, а последовательно соединенные элемент перестройки дополнительного фильтра и фильтр нижних частот включены между выходом ключевого каскада и входом элемента перестройки настраиваемого фильтра.

1398066

Корректор М.Максимишинец редактор А.Ворович

Заказ 2276/55

Подписное

Тираж 928

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

fi

Составитель С.Даниэлян

Техред М.Ходанич