Устройство автоматической подстройки частоты

 

О П И С.А — й" и -Й

ИЗОБРЕТЕН И Я пi! 6404 I 5

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.06.74 (21) 2034494/18-09 с присоединением заявки %в (23) П ри о р итет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень _#_0 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78 (51) М К i.

Н ОЗВ 3/04

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.396.662 (088.8) (72) Автор изобретения

А. И. Ефременко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к автоматической подстройке частоты, и может быть использовано для автоматической подстройки частоты селектора частотных каналов.

Известно устройство автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные дискриминатор, потенциометр настройки, интегратор и два мультивибратора, один из которых через диод

Зейнера связан с интегратором (1).

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство автоматической подстройки частоты, которое содержит частотный селектор, включающий в себя последовательно соединенные гетеродин и смеситель, усилитель промежуточной частоты, дикриминатор, усилитель постоянного тока с нагрузкой в виде резистора, к которому подключены интегрирующий конденсатор, вход эмиттерного повторителя, к выходу которого подключен варикап, управляющий частотой гетеродина (2).

Известное устройство автоматической подстройки частоты обладает недостаточно высокой точностью в режиме автоподстройки, которая обусловлена тем, что в процессе автоподстройки интегрирующий конденсатор, подключенный к варикапу, перезаряжается током коллектора транзистора усилителя постоянного тока. При этом транзистор усилителя постоянного тока управляется напряжением с выхода дискри5 минатора, величина которого тем больше, чем выше потенциал на интегрирующем конденсаторе, а увеличение напряжения на выходе дискриминатора вызывает увеличение расстройки по частоте.

10 Целью изобретения является увеличение точности автоподстройки частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введен блок автопоиска, выполненный в виде мультивибратора на двух транзисторах различной проводимости с непосредственной связью, а к одной из общих точек соединения базы и коллектора этих транзисторов подключен выход эмиттерного повторителя.

20 На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства автоматической подстройки частоты.

Устройство автоматической подстройки частоты содержит последовательно вклю25 ченные частотный селектор 1, перестраиваемый по частоте емкостью варикапа 2, имеющий в своем составе гетеродин и смеситель, усилитель промежуточной частоты 3, дискриминатор 5, усилитель постоянного

Зо тока 5 с нагрузкой в виде резистора 6, ин640415

3 тегрирующий конденсатор 7, блок автопоиска 8, выполненный в виде мультивибратора на двух транзисторах 9 и 10 различной проводимости с непосредственной связью, причем между базой одного из транзисторов мультивибратора и общей шиной включен резистор 11, а к базе другого транзистора подключен эмиттер эмиттсрного повторителя 12, коллектор которого через резистивные делители 13 и 14 соединен с источником питания.

Устройство автоматической подстройки частоты работает в двух режимах — в режиме автоматического поиска частоты при перестройке частотного селектора и в режиме автоподстройки частоты.

Перестройка частотного селектора 1 по частоте выполняется изменяющейся емкостью варикапа 2 под действием потенциала, образующегося на интегрирующем конденсаторе 7 при заряде от источника через резистор 6.

В процессе перестройки на выходе частотного селектора 1 появляются значения промежуточных частот, усиливающихся усилителем промежуточной частоты 3 до значения, обеспечивающего работу дискриминатора 4, где промежуточная частота преобразуется в напряжение.

Под действием значений промежуточных частот и соответствующих им значений расстроек в полосе пропускания дискриминатора 4 на выходе дискриминатора 4 появляются положительные и отрицательные составляющие, коммутирующие транзистор усилителя постоянного тока 5.

При отрицательной составляющей напряжения на выходе дискриминатора 4 транзистор усилителя постоянного тока 5 остается закрытым, и его коллекторный переход не проводит в прямом направлении. Ток от источника питания через резистор б протекает через интегрирующий конденсатор 7 и по цепи последовательно соединенных эмиттер-коллекторного перехода транзистора 9 и резистора 11.

Этот ток вызван появлением разности потенциалов на базо-эмиттерном переходе транзистора эмиттерного повторителя 12 при приложении к его базе потенциала интегрирующего конденсатора 7. Причем ток тем больше, чем больше потенциал на интегрирующем конденсаторе 7, но недостаточен для создания на резисторе 11 падения напряжения, способного открыть транзистор

10. Закрытое состояние транзистора 10 обеспечивает процесс заряда интегрирующего конденсатора 7 до момента, когда потенциал на базе транзистора эмиттерного повторителя 12 станет равен потенциалу коллектора этого транзистора. Это приводит к тому, что базо-коллекторный переход транзистора эмиттерного повторителя 12 переходит в проводящее в прямом направлении состояние, а на его базо-эмиттерном

)()

55 го

4 переходе резко увеличивается напряжение смещения, что вызывает увеличение тока в транзисторе 9 и резисторе 11. При этом разность потенциалов на резисторе 11 достаточна для отпирания транзистора 10.

Открытый переход коллектора транзистора

10 увеличивает ток в транзисторе 9, эмиттерном повторителе 12 и резисторе 11, что в большей степени отпирает транзистор 10.

11ри дальнейшем увеличении тока транзисторы 9 и 10 переходят в насыщенное состояние. Интегрирующий конденсатор 7 оказывается соединенным с общей шиной через малое сопротивление сильно насыщенных переходов транзисторов 9 и 10, т. е. потенциал на интегрирующем конденсаторе

7 равен потенциалу насыщенных переходов транзисторов 9 и 10 и, таким образом, определяет нижнюю границу перестройки по напряжению частотного селектора 1.

Уменьшение потенциала на интегрирующем конденсаторе 7 приводит к тому, что базо-коллекторный переход транзистора эмиттерного повторителя 12 перестает проводить в прямом направлении, а ток, протекающий по транзистору 9 и резистору 11, уменьшается до величины, при которой транзистор 10 вновь запирается, возвращая таким образом блок автопоиска 8 в исходное состояние. Причем потенциал на базе эмиттерного повторителя 12, определяющий момент отпирания транзистора 10, является верхней границей диапазона перестройки по напряжению частотного селектора 1.

При положительной составляющей напряжения на выходе дискриминатора 4 транзистор усилителя постоянного тока 5 отпирается. При этом ток, ранее протекавший по интегрирующему конденсатору 7, начинает протекать по коллектор-эмиттерному переходу транзистора усилителя постоянного тока 5. Этот момент изменения направления протекания тока определяет переход режима работы устройства из автоматического поиска в режим автоподстройки частоты.

Частота на входе дискриминатора 4 в данном режиме работы устройства принимает значения, лежащие в его полосе пропускания. Выходное напряжение дискриминатора 4 вызывает увеличение или уменьшение тока в транзисторе усилителя постоянного тока 5.

Изменения тока коллектора транзистора усилителя постоянного тока 5 приводят к изменению потенциала на интегрирующем конденсаторе 7, т. е. к его перезаряду через коллектор-эмиттерный переход транзистора усилителя постоянного тока 5. С изменением потенциала на интегрирующем конденcaòоре 7 эмиттерный повторитель 12 управляет током транзистора 9, ускоряя процесс перезарядки интегрирующего конденсатора за счет тока, протекающего по эмиттер-коллекторному переходу транзистора 9, 640415

Составитель И. Горелова

Техред А. Камышникова

Редактор К. Щадилова

Корректор В. Петрова

Заказ 2352/8 Изд, Ма 788 Тираж 1045 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Ускорение процесса персзаряда интегрирующего конденсатора 7 вызывает уменьшение амплитуды напряжения ЛУл на выходе дискриминатора, что приводит к уменьшению величины расстройки частоты на входе дискриминатора 4 по отношению к номинальной частоте настройки дискриминатора 4, повьппая таким образом точность автоподстройки.

Испытания опытного образца данного устройства автоматической подстройки частоты и макета устройства-прототипа показали, что точность автоподстройки в данном устройстве увеличивается более, чем в

10 раз. Это позволяет использовать его в тех случаях, когда необходима высокая точность автоподстройки частоты.

Формула изобретения

Устройство автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенныс частотный селектор, вкчючающий в себя гетеродин и смеситель, усилитель промежуточной частоты, дискриминатор, усилитель постоянного тока с нагрузкой в виде резистора, к которому подключены интегрирующий конденсатор, вход эмиттерного повторителя, варикап, управляющий частотой гетеродина, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения точности автоподстройки, в него введен блок автопоиска, выполненный в виде мультивибратора на двух транзисторах различной проводимости с непосредственной связью, а к одной из общих точек соединения базы и коллектора этих транзисторов подключен выход эмиттерного повторителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР № 80938, кл. 21а4 29/01, 05. 04.71.

2. Патент США №3.584.141,кл. 178 — 5.8А, 16.11.68.