Фазочувствительный демодулятор

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения. Демодулятор содержит выпр ямитель 1, фильтр 2, состоящий из алгебраических сумматоров 7 и 9, амплитудного ограничителя 8 и интегрирующего элемента 10. а также удвоитель частоты следования опорных импульсов, состоящий из алгебраического сумматора 3, амплитудного ограничителя 4, двухполупериодного амплитудного выпрямителя 5 и источникэ 6 постоянного напряжения смещения. Цель достигается за счет введения удвоителя частоты опорного сигнала, обеспечивающего необходимый фазовый сдвиг между сигналами, а также за счет выполнения фильтра 2. При использовании фильтра 2 для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сопрягающая частота должна быть выбрана существенно меньшей несущей частоты демодулируемого сигнала, что обеспечивает необходимую степень фильтрации пульсаций. 1 ил.

СОЮЗ СОВ -ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я >л Н 03 0 3/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

5 .л ". оС ц(.,"тм, "т

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4426186/09 (22) 16.05,88 (46) 15.05.91, Бюл,¹18 (72) И.Г.Пономарев и С.Л.Соколов (53) 621.376 (088.8) (56) Дехтяренко П.И. Синхронное детектирование в измерительной технике и автоматике. Киев, 1965, с.140, рис.54, (54) ФА ЗОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ДЕМОДУЛЯTOP (57) Изобретение относится к радиотехнике.

Цель изобретения — уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения, Демодулятор содержит выпрямитель 1, фильтр 2, состоящий иэ алгебраических сумматоров 7 и 9, амплитудного ограничителя 8 и интегриИзобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, в частности, при разработке следящих приводов.

Цель изобретения — уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого демодулятора, Демодулятор содержит фазочувствительный выпрямитель 1, фильтр 2, удвоитель частоты следования опорных импульсов, содержащий алгебраический сумматор 3, амплитудный ограничитель 4, двухполупериодный амплитудный выпрямитель 5 и источник 6 постоянного напряжения смещения. Фильтр 2 содержит первый алгебраический сумматор 7, амплитудный ограничитель 8,второй алгебраический сумматор 9 и интегрирующий элемент 10...БЦ, „1649637 А1 рующего элемента 10. а также удвоитель частоты следования опорных импульсов, состоящий из алгебраического сумматора 3, амплитудного ограничителя 4, двухполупериодного амплитудного выпрямителя 5 и источника 6 постоянного напряжения смещения. Цель достигается за счет введения удвоителя частоты опорного сигнала, обеспечивающего необходимый фазовый сдвиг между сигналами, а также за счет выполнения фильтра 2. При использовании фильтра 2 для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сопрягающая частота должна быть выбрана существенно меньшей несущей частоты демодулируемого сигнала, что обеспечивает необходимую степень фильтрации пульсаций. 1 ил.

Демодулятор работает следующим образом.

Выпрямитель 5, источник 6 постоянного напряжения смещения и алгебраический сумматор 3 предназначены для удвоения ча- О стоты опорного сигнала. Однако. наряду с ф этим указанная совокупность блоков обес- 0 печивает и необходимый фазовый сдвиг между сигналами. Первый 4 и второй 8 амплитудные ограничители могут быть представлены как двухуровневые компараторы сигналов. В качестве фазочувствительного выпрямителя 1 может быть использован любой известный фазочувствительный выпря- в митель. Величина постоянного напряжения смещения от источника 6 выбирается так, чтобы скважность сигнала прямоугольной формы на выходе первого амплитудного ограничителя 4 была равна двум.

1649б37

ЗО

Пример. Амплитуда входного сигнала фазочувствительного демодулятора неизменна. В первый момент времени напряжение на выходе элемента 10 равно нулю, в результате чего на выходе алгебраического сумматора 7 формируется положительное напряжение. После сравнения выходного сигнала ограничителя 8 с выходным сигналом ограничителя 4 на входе элемента 10 формируется последовательность импульсов с амплитудой, равной сумме выходных напряжений ограничителей 4 и 8, полярность которых в данном примере положительна. но в общем случае определяется соотношением сигналов. По мере поступления импульсов на вход элемента 10 выходное напряжение последнего изменяется, в данном случае нарастает, что в свою очередь приводит к изменению выходного напряжения второго амплитудного ограничителя 8и,,следовательно,,изменяется продолжительность импульсов на входе элемента 10. П ри достижении выходн ы м

2 напряжением величины Ноях =.— VBxrnax к напряжения, вырабатываемые ограничителями 4 и 8, становятся равными, в результате чего продолжительность импульсов, поступающих на вход интегрирующего элемента 10, становится равной нулю, Выходное напряжение фазочувствительного демодулятора не изменяется. Аналогичным образом схема работает и в случае, если разность фаз входного и опорного сигналов составляет 180О. В этом случае напряжение на выходе выпрямителя 1 отрицательное, в результате чего и выходное напряжение фазочувствительного демодулятора также будет отрицательным. Таким образом, соотношение фаз входного и опорного сигналов обуславливает знак выходного напряжения.

Фильтр 2 не может быть классифицирован как фильтр низких частот. Для фильтров низких частот характерным является уменьшение коэффициента передачи с увеличением частоты пропускаемого сигнала, сопровождающееся ростом фазового сдвига между сигналами на входе и выходе фильтра, При этом полоса частот наиболее интенсивной фильтрации лежит правее сопрягающей частоты фильтра. Очевидно, что при использовании такого фильтра для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сопрягающая частота должна быть выбрана существенно меньше несущей частоты демодулируемого сигнала. В противном случае we достигается необходимая степень фильтрации пульсаций. Указанное обстоятельство приводит к существенным ограничителям полосы пропускания всего тракта, а также к фаэовым искажениям. YKBзанное противоречие не может быть разрешено в рамках структур, содержащих только линейные устройства, Фильтр 2 имеет принцип работы, отличный от принципов частотной селекции сигналов, осуществляемой линейными фильтрами, Использование предлагаемого фазочувствительного демодулятора позволяет значительно уменьшить амплитуду пульсаций выходного напряжения, увеличить полосу пропускания устройства и существенно уменьшить фазовое запаздывание сигналов, Формула изобретения

Фазочувствительный демодулятор, содер>ка щий посл еда вател ь но соедин енн ые фазочувствительный выпрямитель, сигнальный и опорный входы которого являются соответственно сигнальным и опорным входами фазочувствительного демодулятора, и фильтр, выход которого является выходом фазочувствительного демодулятора, о т.л ич а ю шийся тем, что. с целью уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения введен удвоитель частоты следования опорных импульсов, вход которого соединен с опорным входом фазочувствительного выпрямителя, а выход — с вторым входом фильтра, который выполнен в виде последовательно соединенных первого алгебраического сумматора, вход которого является первым входом фильтра, амплитудного ограничителя, второго алгебраического сумматора, второй вход которого является вторым входом фильтра, и интегрирующего элемента, выход которого соединен с вторым входом nepaoro алгебраического сумматора и является выходом фильтра.

1649637 д/Х

Роп

Составитель В,Цветков

Редактор Н,Федорова Техред M.Ìoðråí Tàë Корректор М.Пожо

Заказ 1872 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" ° г. Ужгород, ул, Гагарина, 101