Импульсный дискриминатор

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства M—

Заявлено 14.Х.1968 (№ 12?4593/26-9) с присоединением заявки Ле—

Приоритет

Опубликовано 06.1.1971. Бюллетень Л) 3

Дата, опубликования описания 9.II I.1971

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

8,8) Авторы изобретения

И. И. Горин, М. М. Громзин и В. В. Балтин

Заявитель

ИМПУЛЬСНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

Изобретение относится к области радиоэлектроники, а именно к устройствам, используемым в схемах слежения за частотой радиосигнала (например, в схемах слежения за частотой допплеровского сигнала в радионавигационных системах) .

Известны схемы импульсных дискриминаторов, вырабатывающие сигналы рассогласования между двумя сравниваемыми частотами, содержащие фазовращатель, смесители, усилители — ограничители, дифференцирующую цепочку, ключевой каскад и схему формирования,сигнала рассогласования. Одни из этих схем, включающие частотомеры, формируют сигнал рассогласования в виде аналогового напряжения, представляющего собой раз»остное напряжение с вьгхода двух разнополярных частотомеров. Другие формиру)от сигнал рассогласования при помощи схемы с двумя устойчивыми состояниями.

Импульсные дискриминаторы, выполненные по схеме первого типа, имеющие линейную выходную характеристику и используемые обычно в схемах слежения за частотой сигнала, (например, допплеровского), требуют точной подстройки частотомеров и»с обеспечивают симметрии дискриминационной характеристики при изменении температуры окружающей среды. Приходится не применять специальные меры термокомпенсации отклонений парамстров элементов схем, что, в свою очередь, приводит к увеличению инструментальных погрешностей системы в целом или усложненшо схемы дискриминатора.

5 Кроме того, в частотомерах таких дискриминаторов производится усреднение накапливаемых импульсов, что приводит к ухудше»ию динамических свойств системы.

Импульсные д»скриминаторы в орого т, 10 па имеют релейную дискриминационную характеристику, что в замкнутой следящей сисТс. Iе и pl! слеже11и !1 за узким спектром до11плеровских частот приводит к автоколеба11ия систех1ы 13ок1)у! сред!!его зна-lения час15 тоты отслеживаемого сигнала, увеличивая тем самым флюктуационные погрешности системы.

Целью настоя»пего изобретен»я является уме»ьшенпе флуктуаций на выходе устройст20 ва и линсаризацпп дискриминационной характеристики.

Для достижения этой цели между 13btxoдоз! ключа и интегрирующей нагрузкой параллельно включены два триггера, единич25»ые (нулевые) входы которых подкл1очены к выходу кл;оча, а также гснератoj) импульсов обнуления. подключенный к нулевому (единич,ному) входу первого из упомянутых триггеров и к единичному (нулевому) входу второЗ0 го триггера, при этом нагрузка соединена с

291333

Зо

50 нулевым (единичным) выходом первого триггера и с единичным (нулевым) выходом второго триггера.

На чертеже представлена блок-схема импульсного дискриминатора, состоящего из смесителей 1 и 2, фазовращателя 8, фильтров нижних частот (ф. н. ч.) 4 и 5, усилителейограничителей б и 7, дифференцирующей цепочки 8, ключа 9, триггеров 10 и 11, генератора 12 импульсов обнуления и интегрирующей нагрузки 18.

Дискриминатор работает следующим образом. Входной сигнал Вхг и сигнал следящего генератора Вх2, частоты которых сравниваются, поступают на смесители 1 и 2.

Причем сигнал со входа 2 поступает на смеситель 1 через фазовращатель 8, дающий сдвиг фазы 90 . Сигнал с выхода смесителя

1 поступает на вход ф. н. ч. 4, а с его выхода —,на вход усилителя-ограничителя б и управляет ключом 9. Сигнал с выхода смесителя 2 поступает на вход Ф. Н. Ч. 5, а с его выхода — на вход усилителя-ограничителя 7, затем на дифференцирующую цепочку 8 и, в виде последовательности импульсов — на другой:вход ключевого каскада 8.

В зависимости от знака расстройки сравниваемых частот на единичные входы симметричных триггеров 10 и 11 поступает последовательность импульсов той или иной полярности. В зависимости от полярности импульсов триггеры устанавливаются в положение, обеспечивающее то или иное направление тока в нагрузке 18 (обычно это интегрирующее звено следящей системы) .

С выхода генератора 12 обнуления импульсы определенной полярности поступаю r на вход 0 триггера 10 и на вход 1 триггера II.

Наличие одного и того же потенциала на выходе 0 триггера 10 и на выходе I триггера

11 соответствует отсутствию тока i3 нагрузке

18, а, следовательно, — режиму обнуления, или эквипотенциальности плеч.

В случае появления на выхоче ключа 9 положительной импульсной последовательности каждый из импульсов этой последовательности устана вливает триггеры 10 и 11 в пер вое устойчивое состояние, и сигнал рассогласования, формируемый на нагрузке 18, имеет положительное значение. Первое устойчивое состояние триггеров сохраняется до тех пор, пока не появится импульс на выходе генератора 12, устанавливающий дискриминатор в устойчивое состояние, при котором разность потенциалов между плечами 0 триггера 10 и I триггера 11 равна пулю.

Такое состояние импульсного дискриминатора длится до тех rrop, пока не появятся импульсы управления на выходе ключа 9. Для случая 1 >(0 (1 >=м — > ), где r и о> — частоты сравниваемых сигналов, на плечи I триггеров 10 и 11 действует последовательность отрицательных импульсов. Первый импульс из этой последовательности переводит дискриминатор в та кое состояние, что сигнал рассогласования, формируемый на нагрузке 18, имеет отрицательное значение. Это состояние сохраняется до появления первого импульса обнуления. При о> =0 сигнал рассогласо вания, выделяемый на сопротивлении нагрузки 18, принимает и сохраняет нулевое значение.

При возрастании разносги частот (положительного или отрицательного знака) постоянная составляющая сигнала рассогласования (положительного или отрицательного знака) также возрастает и стремится к своему максимальному значению.

Предмет изобретения

Импульсный дггскримrèатор, предíàзначсннын для выработки сигнала рассогласования ме>г д1 частотами дву> сравниваюгых сигналов, содержащий два квадратурных канала, работающих на ключ, каждый из которых с0стоит из смесителя, фильтра нижней частоты и усилителя-ограничителя, дифференцирующую цепочку на выходе одного из каналов и интегрирующую нагрузку на выходе ключа, от гпчагогаийся тем, что, с целью уменьшения флуктуаций на выходе устройства и линеаризации дискриминационной характеристики, между выходом ключа и интегрирующей нагрузкой параллельно включены два триггера, единичные (нулевые), входы которых подключены к выходу ключа, а также генератор импульсов обнуления, подключенный к нулевому (единичному) входу первого из упомянуты, григгеров и к единичному (нулевому) вход второго триггера, при этом нагрузка соединена с нулевым (единичным) выходом первого триггера и с едини иным (нулевым) выходом второго триггера.

291333

Г

iO I

Составитель О. Гаврилина

Текред Л. В. Куклина Корректор Л. A Царькова

Редактор Ю. Полякова

Заказ 46/297 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобрстсиий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент>..