Устройство дискретной автоматической настройки контура

 

(72) Автор изобретения

Б. Д. Борщев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

НАСТРОЙКИ КОНТУРА

Изобретение относится к области радиотехники, в частности, к устройствам настройки колебательных контуров.

Известно устройство дискретной аэтоматической настройки колебательного контура, настройка которого осу. ществляется путем подачи напряжения на элемент настройки fl).

Это устройство содержит настраиваемый контур, частотный дискриминатор с двумя. выходами знака отклонения частоты от заданного значения, и-разрядный элемент памяти дискрет-ного значения величйны управляющего )5 напряжения и цифроаналоговый преобразователь °

Однако это устройство не удовлет- ° воряет требованиям высокой, порядка 20 нескольких десятков герц, точности настройки, хотя и позволяет получать малое время настройки на заданную частоту (10-l00 мс). Кроме того, элементы настройки (варикап, вариконд), управляемые напряжением, не могут работать при. криогенных температурах, а следовательно, и испольэо+ .ваться в сверхпроводящих резонансных цепях.

Наиболее близким техническйм решением к данному изобретению является устройство дискретной автоматической настройки контура, содержащее соединенные последовательно блок возбуждения, настраиваемый контур, управляющйй вход кеторого подключен к выходу блока управления через испол» иительный элемент, и цифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов,- выход которого подключен к первому и второму элементам И, а также дешифратор, счетчик импульсов и статический триггер (2) .

Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность настройки колебательного контура, а также то, что после настройки контура на заданную частоту устройство обязательно должно находиться во включенном состоянии.

Целью изобретения является повьиаение точности.

Для этого в устройстве дискретной автоматической настройки контура, содержащем соединенные последовательно блок возбуждения, настраиваемый контур, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления через исполнительный элемент, и

674201 цифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому и второму элементам И, а также дешифратор, счетчик импульсов и статический триггер, другой вход первого элемента

И подключен к выходу статического триггера, первый выход дешифратора подключен к управляющим входам блока возбуждения, цифрового частотного дискриминатора и счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к входам счетчика импульсов и блока управления, между выходом цифрового частотного дискриминатора и входам статического триггера включены последовательно блок анализа кода разности и дополнительный элемент И, другой вход которого подключен к второму выходу дешифратора, между выходом цифрового частотного дискриминатора и другим входом второго элемента И включен блок сравнения, другой вход которого подклюЧен к выходу счетчика импульсов, а между выходом первого элемента Й и входом дешифратора включен дополни.тельный счетчик импульсов.

Кроме того, в качестве исполнительного элемента в устройстве испо.".ьзован шаговый пьезопреобразователь.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство дискретной автоматической настройки контура содержит последовательно соединенные блок возбуждения 1, настраиваемый контур

2, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления 3 через исполнительный элемент 4, и цифровой частотный дискриминатор 5, генератор тактовых импульсов 6, выход которого подключен к первому и второМУ элементам И 7 и 8, Устройство содержит также дешифратор 9, счетчик импульсов 10 и статический триггер 11, Второй вход первого элемента И 7 подключен к выходу статического триггера 11. Первый выход дешифратора

9 подключен к управляющим входам блока возбуждения 1, цифрового частотного дискриминатора 5 и счетчика импульсов 10. Выход второго элемента

И 8 подключен к входам счетчика импульсов 10 и блока управления 3.

Между выходом цифрового частотного дискриминатора 5 и входом стати- ческого триггера 11 последовательно включены блок анализа кода разности

12 и дополнительный элемент И 13, другой вход которого подключен к второму выходу дешифратора 9. Между выходом цифрового частотного дискриминатора 5 и другим входом второго элемента И 8 включен блок сравнения

14, другой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов 1..

Между выходом первого элемента И 7

65 и входом дешифратора 9 включен дополнительный счетчик импульсов 15.

Устройство работает с .едующим образом.

Команда настройки поступает на один из входов статического триггера 11 и изменяет его состояние.

С выхода триггера разрешающий потенциал подается на первый элемент

И 7, и импульсы, поступающие на второй вход этого элемента 7 с выхода генератора тактовых импульсов б, проходят на вход дополнительйого счетчика импульсов 15, выходы которого соединены с входами дешифратора

9. С приходом первого импульса на вход счетчика импульсов 15 с первого выхода дешифратора 9 снимается импульс начала цикла, который поступает в блок возбуждения 1, цифровой частотный дискриминатор 5 и на вход счетчика импульсов 10. После прихода импульса начала цикла блок возбуждения 1 переводит настраиваемый контур 2 в режим генерации, а частотный дискриминатор 5 подготавливается к счету частоты колебаний с выхода контура 2. Затем в течение определенного времени, которое зависит от точности настройки контура, в цифровом частотном дискриминаторе

5 происходит счет частоты колебаний с выхода контура, суммирование с кодом заданной частоты настройки контура и выдача кода разности на входы блока сравнения 14 и блока,анализа кода разности 12.

Если код разности не равен нулю, то с выхода блока сравнения 14 cíèìàåòся сигнал, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора тактовых импульсов б через второй элемент

И 8 на вход счетчика импульсов 10 и блок управления 3.

Счетчик импульсов 10 считает импульсы тактовой частоты до тех пор, пока число импульсов, пришедших на его вход, не сравняется с кодом разности, после чего с выхода блока сравнения 14 на вход второго элемента H 8 подается сигнал, запрещающий прохождение импульсов тактовой частоты на вход счетчика импульсов 10. Из каждого импульса, которые поступают на вход блока управления 3, формируется пачка из трех импульсов, разнесенных so времени и калиброванных пэ амплитуде и длительности. С выхода блока управленйя 3 пачка импульсов поступает на вход исполнительного элемента 4, который производит перемещение органа настройки контура

2 на один шаг, величина которого определяется амплитудой импульса, поданного на исполнительный элемент

4, выполненный в виде шагового пьезопреобразователя. После окончания перемещения органа перестройки с второго выхода дешифратора 9 на один иэ

/ B

Формула изобретения

674201 входов элемента И 13 поступает импульс конца цикла, а на второй вход — сигнал с блока анализа кода разности 12, который разрешает прохождение импульса конца цикла на второй вход триггера ll, когда код разности будет равен нулю. Если код разности равен 5 нулю, то импульс конца цикла проходит. через элемент И 13 и переводит триггер

11 в исходное положение, после чего процесс настройки контура 2 на заданную частоту заканчивается, и контур 10 из режима генерации переходит в пассивное состояние.

Точность настройки контура 2 опре-. деляется величиной единичного перемещения (шага). Скорость перемещения ор-16 гана перестройки контура и, следовательно, время настройки определяется частотой управляющего напряжения, подаваемого на пьезопреобразователь и величиной единичного перемещения.

Так как после установки частоты настройки предложенное устройство может быть обесточено, то достигается большая зкономия энергии, что особенно важно для устройств, ра6о- 25 тающих при криогенных температурах.

Учитывая то, что пьезопреобразователь способен работать при криогенных температурах и выделять незначительное количество тепла (не более 30

0,7 ватта), он располагается в одном объеме с настраиваемым контуром, что значительно упрощает механическую связь пьезопреобразователя с элементом настройки контура н. не требует дополнительных мер к герметизации объема, в котором находится контур.

Таким образом, устройство дискрет-. ной автоматической настройки контура позволяет обеспечить относительную точность настройки колебательного контура на верхней границе KB диапазона порядка 3 ° 10 при времени нас- тройки на заданную частоту менее

100мс и потреблении энергии не более 3-4 ватт.

l. Устройство дискретной автома- тической настройки контура, содержащее соединенные последовательно блок возбуждения, настраиваемый контур, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления через исполнительный элемент, и цифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому и второму элементам И, а также дешифратор, счетчик импульсов и статический триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, другой вход первого элемента И подключен к выходу статического триггера, первый выход дешифратора подключен к управляющим входам блока возбуждения цифрового частотного дискриминатора и счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к входам счетчика импульсов и блока управления, между выходом цифрового частотного дискриминатора и входом статического триггера включены последовательно блок анализа кода разности и дополнительный элемент И, другой вход которого подключен к второму выходу дешифратора, между выходом цифрового частотного дискриминатора и другим входом второго элемента И включен блок сравиения, другой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а между выходом первого элемента И и входом дешифратора вклю чен дополнительный счетчик импульсов.

2. Устройство по п.l„ о т л ич а ю щ е е с я, тем, что в качестве исполнительйого элемента использован шаговый пьеэопреобразователь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 365014, клН 03 В 3/04, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

365803, кл.Н 03 Х 3/00, 1973.

), <

674201

Г

428 4WF

Составитель Н.Смолякова

Редактор Л.1 ельфман Танкред О. Андрейко Корректор Е.Папп

464ФФМФйююМА Я74 мй."ММ б йвъа:-. ., ы. ЗфакйязжЫ ь" ъ»ею вдеямы васах;., закаэ 4104/55 Тирам 1059 Подписное

ЦНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5 Филиал ППП Патент, r.Óìrîðîä, ул.Проектная,4