Амплитудно-импульсный демодулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 230378 (21) 2593736/д8 2д (51)М. Kll.

3 ,Н 03 К 9/02 с присоединением заявки H2— (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300780, бюллетень Йо 28

Дата опубликования описания 3007.80 (53) УДК 82Д.3. .055(088.8) (72) Авторы изобретения

A.C.Ñèäîðåíêo и Г.Г.Усачев (73) Заявитель (54) АМПЛИТУДНО-ИМПУЛЬСНЫЙ ДЕМОДУЛЯТОР

Изобретение относится к радиотех нике, к устройствам для демодуляции амплитудно- модулированных сигналов и может быть использовано в преобразователях, где необходимо преобразовать амплитудно-импульсно-модулированный сигнал в аналоговый, т.е. непрерывный во времени °

Известен амплитудно-импульсный демодулятор, содержащий пять циклических коммутаторов, три конденсатора, три ключа, интегратор, состоящий иэ двух генераторов (линейно па» дающего и линейно возрастающего напряжения), формирователь, схему сравнения, схему задержки и суммирующий

ЕдЗ °

Элементы связаны так, что устройство осуществляет кусочно-линейную аппроксимацию сигнала между импульсами, что существенно повышает точность демодуляции амплитудно-импульсных сигналов при пониженной частоте модуляции.

Недостаток этого демодулятора заключается в использовании большого количества циклических коммутаторов, через которые проходят импульсные сигналы, что приводит к погрешности передачи амплитуды этих импульсов и, в конечном итоге, к погрешности демодуляции. Другим недостатком этой

5 конструкции является сложность устройства и, следовательно, малая его надежность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является им10 пульсный фазовый детектор, содержащий операционный усилитель, ключевой аналого-запоминающий элемент, сигнальный вход которого подключен к выходу операционного усилителя, и

15 блок управления, вход которого соединен, например, с входной клеммой, а первый выход — с управляющим входом ключевого аналого-запоминающего элемента $2) .

20 В этом устройстве восстановление сигнала в промежутках между его дискретными значениями проводится ступенчатой аппроксимацией. Точность демодуляции устройства зависит от

25 отношения между верхней граничной частотой модулирующего сигнала и частотой несущей.

Для обеспечения требуемой точности передачи данных с помощью ампли.30 тудно-импульсной модуляции необходи752780 мо применять модулируемый сигнал с высокой частотой следования импульсов. Но на каждое измерение параметра и передачу его значения на расстояние затрачивается определенная величина энергии, поэтому применение высокочастотного модулируемого сиг нала требует большого расхода энергии источников питания.

Таким образом, недостатком этого устройства является низкая точность ф демодуляции, снижаюшаяся с понижением частоты несущей.

Цель изобретения — повышение точности демодуляции.

Поставленная цель достигается тем, что в амплитудно- импульсный демодулятор,содержащий операционный усилитель, первый ключевой аналого-запоминающий элемент, сигнальный вход которого подключен к выходу операционного усилителя,и блок управления, вход которого соединен с вхсфной клеммой, а первый выход — с управляюшим входом упомянутого ключевого аналогозапоминаюшего элемента, введены второй ключевой аналого-запоминаюший 25 элемент, сигнальный вход которого подключен к входной клемме, управляющий вход — ко второму выходу блока управления, а выход — к инвертирующему входу операционного усилителя, третин ключевой аналого-запоминаюший элемент, сигнальный вход которого соединен с выходом второго ключевого аналого-запоминаюшего элемента, управляюший вход — с третьим выходом блока управления, а выход— с неинвертируюшим входом операционного усилителя, и интегратор, вход которого подключен к выходу первого ключевого аналого-запоминаюшего элемента, а выход — к выходной клемме.

На фиг. 1 приведена функциональная схема амплитудно-импульсного демодулятора; на фиг. 2 — диаграммы поясниваюшие его работу.

Амплитудно-импульсный демодуля- 45 тор содержит операционный усилитель

1 (ОУ 1), первый ключевой аналого- запоминающий (КАЗ) элемент 2, сигнальный вход которого подключен к выходу операционного усилителя 1,блок 3 уп- 50 равления, вход которого соединен с входной клеммой, а первый выход — с управляющим входом КАЗ элемента 2, второй КАЗ элемент 4, сигнальный вход которого подключен к входной у

КАЗ элемента 2, а выход — к выходной клемме. Каждый из КАЗ элементов состоит из ключа, имеющего сигнальный и управляющий входы и эапоминаюшего конденсатора.

Устройство работает следуюшим образом.

В исходном состоянии, когда входной сигнал отсутствует, все ключи

КАЗ элементов 2, 4 и 5 разомкнуты и на выходной клемме напряжение отсутствует.

С пРиходом пеРвого импУльса ()ь„ (фиг. 2а) блок 3 управления вырабатывает импульс с амплитудой Ц z,{ôèã.

2б), которым открываются ключи КАЭ элементов 4 и 2. Эапоминаюший конденсатор КАЗ элементов 4 заряжается до напряжения первого входного импульса U4 (фиг. 2в). При коэффициенте усиления ОУ 1, равном единице, конденсатор КАЗ элемента 2 заряжается импульсом с выхода ОУ 1 до такого же напряжения U (фиг 2ж), как и конденсатор КА3 элемента 4, После окончания действия импульса с выходов блока 3 напряжение на конденса.торах КА3 элементов 2 и 4 остается неизменным до прихода следуюшего входного импульса. Ключ КАЗ элемента 5 отрывается задержанным на время действия первогО импульса сигналом 0 (фиг. 2е) и на конденсаторе

КАЗ элемента 5 запоминается напряжение Ug (фиг. 2д) первого входного импульса. В промежутке между первым и вторым импульсами на входе интегратора 6 присутствует напряжение

0 (фиг. 2ж), равное амплитуде первого импульса, а на выходе устройства происходит линейное изменение выходного сигнала U ы„ (фиг. 2и) в соответствии с постоянной интегрирования и величиной напряжения на входе интегратора. С приходом второго импульса конденсатор элемента 4 заряжается до аМплитудного напряжения второго сигнального импульса, в то время, как на конденсаторе элемента

5 напряжение остается равным амплитуде первого импульса. При вычитании напряжений на этих конденсаторах на выходе операционного усилителя 1 в момент второго импульса появляется импульс, амплитуда которого равна разности амплитуд второго и первого сигнального импульса. При открывании ключа элемента 5 эта разность запо"vxàÿàÿ un ur nn пимента 2

752780 ряд конденсатора элемента 5 до амплитуды второго импульса..С приходом третьего импульса конденсатор элемента 4 снова заряжается до амплитуды этого импульса, а конденсатор элемента 5 остается заряженным до амплиt туды предыдущего импульса.

В результате конденсатор элемента 2 заряжается до разности амплитуд второго и третьего импульса, а интегратор 6 обеспечивает линейное изменение выходного сигнала в соответствии с напряжением на конденсаторе элемента 2.

Дальнейшая работа устройства происходит аналогично.

Таким образом, выходное напряжение U >b,„ïðåäc Tàâã.ÿå T собой демодулированный входной сигнал. Для обеспечения заряда конденсатора элемента 5-до напряжения на конденсаторе элемента 4 без изменения последнего емкость конденсатора элемента

5 выбирается меньше емкости конденсатора элемента 4.

Предлагаемый амплитудно-импульсный демодулятор позволяет на порядок повысить точность преобразования амплитудно- импульсныхсигналов по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Амплитудно-импульсный демодуля тор, содержащий операционный усилитель, первый ключевой аналого-запомийаюший элемент, сигнальный вход которого подключен к выходу операционного усилителя, и блок управления, вход которого соединен с входной клеммой, а первый выход — с управляющим входом ключевого аналого.запоминающего элемента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности демодуляции, в него введены второй ключевой аналого-запоминающий элемент, сигнальный вход которого подключен к входной клемме, управляющий вход — ко второму выходу блока управления, а выход — к инвертируюшему входу операционного усилителя, третий ключевой аналого-запоминающий элемент, сигнальный вход которого соединен с выходом второго ключевого аналого-запоминающего элемента, управляющий вход — с третьим

20 выходом блока управления, а выход— с неинвертирующим входом операционного усилителя, и интегратор, вход которого подключен к выходу первого ключевого аналого-запоминающего эле25 мента, а выход — к выходной клемме, Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ЗО Р 475732, кл. Н 03 К 7/02, 21.06.73.

2. Басалаев Г.В., Павлюк Э,И.

Импульсный фазовый детектор. — Приборы и техника эксперимента 1976

Р 4, с. 122-124, рис ° 1.

Составитель Ю,Тулин

Редактор С.Тимохина Техред И,Асталсад Корректор Е.папп

Заказ 4764/19 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4