Демодулятор широтно-модулированного сигнала

 

ОПИ(-АНИЕ

ИЗОБРЕТЕИИЯ i 1173! 576

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.78 (21) 2580856j18-21 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

Н ОЗК 9/08

СССР по делам изобретений и открытнй (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (53) УДК 621.376.54 (088.8) (72) Автор изобретения

1О. Ф. Бондаренко (71) Заявитель (54) ДЕМОДУЛЯТОР ШИРОТНО-МОДУЛИРОВАННОГО

СИГНАЛА

Государственный комнтет (23) Приоритет

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в видеотрактах приемников сигналов с ШИМ-модуляцией.

Известен демодулятор широтно-модулированного сигнала выполненный в виде активного RC-фильтра нижних частот на основе инвертирующего усилителя (1).

Недостатком этого демодулятора является отсутствие восстановленного нулевого 10 уровня в демодулированном сигнале и как следствие низкая точность преобразования входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является линейный вре- 15 менной демодулятор, содержащий активный фильтр, нижних частот, запоминающий конденсатор и два коммутирующих ключа, причем запоминающий конденсатор через ключи подключен к входу фильтра (2). 20

Недостатком демодулятора является зависимость выходного напряжения от нестабильности питающих напряжений, а также отсутствие восстановленного нулевого уровня на выходе при отсутствии преобразуемо- 25 го напряжения на входе, что снижает точность и стабильность преобразования входного сигнала.

Цель изобретения — повышение точности и стабильности преобразования входного ЗО сигнала, Поставленная цел достигается тем, что в демодулятор широтно-модулированного сигнала, содержащий активный фильтр нижних частот, во входные цепи которого включены коммутирующие ключи, введены импульсный детектор. ннвертор и два резистивных делителя, выходы которых соединены с входами активного фильтра нижних частот, причем первый делитель включен между общей шиной и шиной питания, а второй — между шиной питания и общей шиной через первый ключ, управляющий вход которого соединен с выходом импульсного детектора через пнвертор, вход которого соединен с управляющим входом второго ключа, через которьш вход устройства соединен с выходом второго резнстивного делителя, а вход импульсного детектора соединен с входом устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предложенного демодулятора.

Демодулятор широтно-модулированного сигнала содержит активный фильтр 1 нижних частот, выполненный, например, на основе интегрального операционного усилителя, импульсный детектор 2, выход которого соединен с управляющим входом ключа 3, выполненного, например, на основе элемента И вЂ” HE с открытым коллектором, и через инвертор 4 — с управляющим входом ключа 5, выполненного, например, также

731576

3 на основе элемента И вЂ” НЕ с открытым коллектором, резистивный делитель б, соединяющий выход ключа 5 с шиной питания.

Выход делителя 6 соединен с инвертпрующим входом 7 фильтра 1 и через ключ 3 с входом 8 устройства и входом импульсного детектора 2. Резистивный делитель 9 включен между шиной питания и общей шиной, выход которого соединен с неинвертирующим входом 10 фильтра 1, выход 11 которого является выходом устройства, а резистивный делитель б выполнен на резисторах 12 и 13, объединенные выводы которых соединены с выходом ключа 3, другой вывод резистора 13 — с шиной питания, а другой вывод резистора 12 — с выходом ключа 5.

Демодулятор широтно-модулированного сигнала работает следующим образом.

При наличии преобразуемого сигнала на входе 8 устройства импульсный детектор 2, предназначенный для индикации факта отсутствия входного сигнала, в работе демодулятора участия не принимает. На выходе импульсного детектора 2 в этом случае действует высокий уровень напряжения и резистор 12 отсоединен от общей шины устройства. Ключ 3 совместно с резистором 13 резистивного делителя 6 при этом работает как обычный ключевой каскад, инвертирующий фазу входного сигнала. С выхода 11 устройства при этом снимается демодулированный сигнал, величина которого пропорциональна разности напряжений, действующих на входах активного фильтра 1 нижних частот.

Уровень напряжения, устанавливаемый с помощью резистивного делителя 9 на неинвертирующем входе 10 активного фильтра

1, выбирается таким образом, чтобы при воздействии на вход 7 фильтра 1 импульсов с относительной длительностью 0=0,5 на выходе 11 устройства величина демодулированного сигнала равнялась бы нулю. В этом случае устройство работает как линейный временной демодулятор, вь1полняющий пропорциональное преобразованне временного интервала в напряжение постоянного тока в соответствии с выражением

U„„„= ЕОК вЂ” ЕК„(1+ К), где О = — — — относительная длительность

Т интервала (0(0(1);

Т вЂ” период широтно-модулированных колебаний сигнала;

К вЂ” коэффициент передачи усилителя фильтра 1;

К вЂ” коэффициент передачи резистивного делителя 9, связанного с неинвертирующим входом активного фильтра нижних частот.

IO

ЗО

З5

4

Из выражения (1) следует, что при значеIII "x О= 0,5 I< Кд — — Кд = — выл= 0

2(1 - К) и что величина демодулпрованпого сигнала пе зависит от колебаний напряжения исто нн1ка питания +Е.

При исчезновении преобразуемого сигнала импульсный детектор 2 сигнализирует оо этом событии сменой высокого уровня выходного напряжения на низкий. При этом ключ 3 отключается от равноплечего резистивного делителя б, резистор 12 подключается через ключ 5 к общей шине устройства, и на вход 7 активного фильтра 1 нижних частот подается уровень напряжения, практически равный Е/2, что соответствует значению постоянной составляющей широтно-модулированных колебаний

U=EH при 0=0,5.

При этом напряжение на выходе 11 устройства в соответствии с выражением (1) равно нулю.

Таким образом, при пропадании широтномодулированного сигнала на вход фильтра автоматически подается уровень напряжения, соответствующий постоянной составляющей последовательности импульсов с относительной длительностью 0=0,5.

Так как оба резистпвных делителя подключены параллельно к одному и тому же источнику питания, величина демодулированного сигнала не зависит от колебаний напряжения питания, вследствие того, что амплитуда преобразуемого сигнала и опорный уровень напряжения, задаваемый резистивным делителем 9, находятся в прямой зависимости.

Предлагаемое устройство при использовании в вндеотрактах приемников сигналов с ШИМ-модуляцией позволит исключить зависимость выходного сигнала от нестабильности питающих напряжений, а также ооеспечит автоматическое восстановление нулевого уровня в демодулированном сигнале, что существенно повысит точность и стабильность преобразования широтно-»одулированных сигналов.

Формула изобретения

1. Демодулятор широтно-модулированного сигнала, содержащий активный фильтр нижних частот, во входные цепи которого включены коммутирующие ключи, о т л ич а ющи и ся тем, что, с целью повышения точности и стабильности преобразования входного сигнала, в него введены импульсный детектор, инвертор и два резистивных делителя, выходы которых соединены с входами активного фильтра нижних частот, причем первый делитель включен между общей шиной и шиной питания, а второй— между шиной питания и общей шиной через первый ключ, управляющий вход кото731576 тг

Составитель Е. Борзов

Техред В. Серикова

Корректор А. Галахова

Редактор Е. Караулова

Заказ 753/6 Изд. № 281 Тираж 995 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 рого соединен с выходом импульсного детектора через инвертор, вход которого соединен с управляющим входом второго ключа, через который вход устройства соединен с выходом второго резистивного делителя, а вход импульсного детектора соединен с входом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 440766, кл. Н 03Н 7/10, 10.04.72.

5 2. Смолов В. Б. и др. Время-импульсные вычислительные устройства. Л., 1968, с. 7, рпс. 3 (прототип) .