Способ определения момента равенства качающейся частоты заданному значению

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»1 429369

Союз Советских

Социалистимеских

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 29.03.72 (21) 1764237/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 17.01.75 (51) М. Кл. G 01г 23/16

Гасударственный комитет

Саеета Министров СССР а делам изаеретений и аткрытий (53) УДК 621.317.7 (088.8) (72) Автор изобретения

Ю. А. Агафонов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА РАВЕНСТВА

КАЧАЮЩЕЙСЯ ЧАСТОТЫ ЗАДАННОМУ ЗНАЧЕНИЮ () =,2т, РЯМ+ р„

Vo — 2 Fot + pai

U,(t) = U,cosy, F () — о1

З0 гДе Vg, — 9g.

Изобретение относится к радиоизмерениям и может быть использовано для получения частотных меток в устройствах с качающейся частотой.

Известные способы определения момента равенства качающейся частоты заданному значению основаны на выделении области

«нулевых биений» из сигнала, получаемого путем смешения сигналов опорной и качающейся частот.

Предлагаемый способ отличается тем, что сигнал на выходе смесителя дифференцируют, формируют импульсы в момент равенства нулю дифференцированного сигнала и выделяют импульс, не совпадающий по времени с импульсами, сформированными в момент равенства нулю сигнала, полученного сдвигом на 90 исходного сигнала на выходе смесителя, положение которого во времени соответствует моменту равенства качающейся частоты заданному значению.

Это позволяет повысить точность определения момента равенства качающейся частоты заданному значению.

Пусть необходимо определить момент, когда где F(t) — качающаяся частота на входе сметеля;

Fp — опорная частота на входе смесителя.

Фазы входных колебаний будут соответственно равны где V(t) — фаза сигнала с качающейся частотои;

rg> — начальная фаза сигнала с качающейся частотой где ро — фаза сигнала опорной частоты; Р— начальная фаза сигнала опорной частоты.

На выходе смесителя получают сигнал вида

20 где Uc(t) — мгновенное значение напряжения на выходе смесителя;

U — амплитуда напряжения на выходе смеситечя

9 = 9(t) ФО °

Подставляя значения (t) и Vo получают:

U,(t) =- U,cos (2 I F (t) dt — 2-,.Fot+ р,J>, 429369

Дифференцируя выражение для Uc () по времени, получают

= — U Sin (22(J F (t) dt — 2 Fît + с з) Х

)< 2(с (F (t) — Р,). (1) Производная обращается в нуль, когда

sin (2- J F (t) dt — 2-.F,t + у,) = О, F (t) — F0 — О.

;с

Сдвигая фазу сигнала U (t) на —, получают

U,(t =(.,сов (2n(F(t)dt — 2-,.с,i+y,+ J =

=: = Uñ sin (2 J F (t)dt — 2 F,t+ q 1 (2) где U, (t) — мгновенное значение напряжения сигнала, фаза которого сдвинута на — относительно фазы г сигнала Uc(t).

Выражение для U, (/) обращается в нуль, когда

sin (2- . РЯИ вЂ” 2-.F,t+ у,) = О.

Сравнивая множество корней уравнения (1) с множеством корней уравнения (2) можно заметить, что они разнятся корнем уравнения (1), определяемым равенством опорной и качающейся частот.

Таким образом, если сформировать в мосс с() менты равенства нулю сигнала ИМИ пульсы, то из них можно выделить импульс, совпадающий по времени с моментом равенства качающейся частоты F (t) заданному значению F(t по признаку несовпадения его с импульсами, сформированными в моменты равенства нулю сигнала U, (t).

На чертеже изображена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Она содержит смеситель 1, дифференцирующее устройство 2, усилитель 3, нуль-индикатор 4, схему 5 запрета, фазовращатель

6, смеситель 7, усилитель 8 и нуль-индикатор 9.

Сигналы с качающейся F(t) и опорной Fp частотами поступают на вход смесителя 1, 5

15 го

25 зо

50 который преобразует их в сигнал вида .Ю

Преобразованный сигнал поступает на вход дифференцирующего устройства 2, где происходит дифференцирование. Дифференцированный сигнал усиливается усилителем 3 и поступает на вход нуль-индикатор 4, который формирует импульсы в моменты равенства нулю дифференцированного сигнала.

Последовательность импульсов с выхода нуль-индикатора 4 поступает на сигнальный вход схемы запрета 5.

Одновременно сигнал с качающейся частотой F(t) и сигнал опорной частоты Fp, предварительно сдвинутый фазовращателем 6 на 90, поступают на вход смесителя 7, который преобразует эти сигналы в сигнал вида

U, (3). Преобразованный сигнал усиливается усилителем 8 и поступает на вход нуль-индикатора 9, который формирует импульсы в моменты равенства нулю сигнала U, (t).

Импульсы с выхода нуль-индикатора 9 подаются на запрещающий вход схемы запрета

5 и «запрещают» совпадающие с ними по времени импульсы, поступающие на сигнальный вход схемы запрета 5. На выходе схемы 5 появится импульс, совпадающий по времени с моментом равенства качающейся частоты

F (t) заданному значению Fp.

Предмет изобретения

Способ определения момента равенства качающейся частоты заданному значению, основанный на получении «нулевых биений» путем смешения сигналов качающейся и опорной частот, отл и ч а ющи и с я тем, что, с целью уменьшения погрешности определения момента равенства качающейся частоты заданному значению, сигнал на выходе смесителя дифференцируют, формируют импульсы в моменты равенства нулю дифференцированного сигнала и выделяют импульс, не совпадающий по времени с импульсами, сформированными в моменты равенства нулю сигнала, полученного сдвигом на 90 исходного сигнала на выходе смесителя, положение которого во времени соответствует моменту равенства качающейся частоты заданному значению.

429369

Составитель А. Беляев

Редактор Л. Народная Техред Л. Акимова Корректор Н Учакина

Заказ 3456/4 Изд, № 102 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2