Частотный детектор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (11, 758477, 61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.77 (21) 2501794/18-09

Н 03 G 3/04 с присоединением заявки K гасударственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 23.08.80 Ьнэллетеиь ¹31

Дата опубликования описания 23.08.80 (53 f УД К 621.376..33 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Даниэлян, А. A. Мацков и 10. С. Кедров (71) Заявитель (54) ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к радиотехнике, в частности, к области автоподстройки частоты.

Известен частотный детектор, содержатций основной канал, состоящий иэ последовательно соединенных формирователя коротких импульсов, ждущего формирователя импульсов постоянной длительности и блока фильтрации нижних частот (1j, Однако такой частотный детектор обладает малой полосой рабочих частот, ограниченной длительностью импульса ждущего формирователя импульсов постоянной длительности. Цель изобретения — расширение полосы рабочих частот.

Это достигается тем, что в частотный детектор, содержащий основной канал, состоящий из последовательно соединенных формирователя коротких импульсов, ждущего формирователя импульсов постоянной длительности и блока фильтрации нижних частот, введены и дополнительных каналов, где и = 1, 2, 3, ..., каждый из которых состоит из последователь но соединенных элемента совпадения и ждуще го формирователя импульсов постоянной длительности, при этом входы элемента совпадения первого дополнительного канала подключены соответственно к входу и выходу ждущего формирователя импульсов постоянной длительности основного канала, входы элемента

5 совпадения и-ro дополнительного канала подключены к входу и выходу ждущего формиро. вателя постоянной длительности (и — 1) -го канала, а блок фильтрации нижних частот выполнен многовхоцовым и его дополнительные вхо10 ды подключены к выходам ждущих формирователей импульсов постоянной длительности до. полнительных каналов; блок фильтрации нижних частот выполнен в виде сумматора, на каждом входе которого включен фильтр нижних

1S частот, блок фильтрации нижних частот выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и фильтра пиманов< частот.

На фиг. 1 представлена функциональная схема частотного детектора; на фиг. 2 и 3 показаны разновидности блока фильтрации нижних частот.

Частотный детектор содержит основной канал, состоящий из последовательно соединенных

758477

3 формирователя 1 коротких импульсов, ждущего формирователя 2 импульсов постоянной длительности, и дополнительных каналов (п = 1, 2, 3 и т.д.), каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента 3 совпаде5 ния и ждущего формирователя 4 импульсов постоянной длительности, блок 5 фильтрации нижних частот, входы которого подключены к выходам ждущих формирователей 4,"4„импульсов постоянной длительности всех каналов, при этом входы элемента 3 совпадения первого дополнительного канала подключены к входу и выходу ждущего формирователя 2 импульсов постоянной длительности основного канала, а входы элементов 3 совпадения и-го и 15 дополнительного канала подключены к входу и выходу ждущего формирователя импульсов постоянной длительности (п — 1 ) -го дополнительного канала.

При этом блок 5 фильтрации нижних частот

20 может быть выполнен либо в виде сумматора 6 с фильтром 7,-7„нижних частот на каждом входе (фиг. 2), либо в виде последовательно соединенных сумматора 8 и фильтра 9 нижних частот (фиг. 3), 25

Частотный. детектор работает следующим образом.

Работу целесообразно рассмотреть для двух дополнительных каналов, поскольку работа каждого последующего канала повторяет работу предыдущего и начинает работу только после того, как начал работать предыдущий канал и при блоке фильтрации нижних частот 5, выполненном в виде, как показано.на фиг. 2.

Кроме того, считается, что время восстановле35 ния чувствительности ждущих формирователей

2 и 4 импульсов постоянной длительности к запускающим импульсам равно нулю, а их запуск осуществляется задним фронтом входных импульсов.

Входной сигнал преобразуется в последовательность коротких импульсов, которые запускают ждущий формирователь 2 импульсов постоянной длительности, последние поступают на блок 5 фильтрации нижнйх частот, на входе

45 которого выделяется постоянная составляющая, пропорциональная частоте входного сигнала.

При изменении частоты входного сигнала, например, увеличении — изменяется частота следования коротких импульсов, а следовательно, l изменяется и частота следования импульсов постоянной длительности. В результате напряжение на выходе блока 5 фильтрации нижних частот возрастает. Это напряжение достигает максимального значения, равного амплитуде

55 импульсов постоянной длительности, тогда, когда частота следования коротких импульсов с выхода формирователя 1 коротких импульсов будет соответствовать величине, обрапюй

4 длительности импульса формирователя 2. При дальнейшем увеличении частоты входного си нала в известном устройстве происходило сначала резкое уменьшение сигнала на выходе блока 5 фильтрации, а затем медленное нарастание до максимального значения при частоте следования коротких импульсов, соответствующей величине, обратной половине длительности импульса формирователя 2. При этом в известном устройстве "скачки™ напряжения происходили при частоте следования импульсов формирователя 1, равной величине, обратной

1 1 1

3 4 5 и т.д. длительности импульса формирователя 2. Эти "скачки" возникают из-за эффекта деления частоты запускающих импульсов формирователем 2 импульсов.

В настоящем частотном детекторе при изменении частоты входного сигнала от О до fo, где fo = —, а т — длительность импульса

1 .т формирователя 2, напряжение на выходе фильтра нижних частот 7, возрастает or 0 до максимального значения, равного амплитуде импульса формирователя 2. При дальнейшем возрастании входной частоты происходит резкое снижение (скачок) выходного напряжения до.

U макс — — — и затем оно вновь возрастает до U

2 макс при частоте входного сигнала 2то затем происходит резкий скачок выходного напряжения до — U и дальнейшее возрастание до

3

О,„, при входной частоте 310, т.е. скачок напряжения будет повторяться ппи частоте входного сигнала, кратной fo = — .

T

Но при частоте входного сигнала больше fo происходит совпадение импульсов в элементе совпадения 3,. первого дополнительного канала, выходной сигнал которого запускает ждуший формирователь импульсов 4, постоянной длительности этого же канала, и на выходе фильтра 72 нижних частот появится напряжение, повторяющее напряжение фильтра 7, нижних частот при входной частоте больше fo.

При частоте входного сигнала больи е 210 происходит совпадение импульсов в элементе

32 совпадения второго дополнительного канала, выходной сигнал которого запускает жцущий формирователь 42 импульсов постоянной длительности этого же канала и на выходе фильтра 7з нижних частот напряжение будет повторять напряжение на выходе фильтра 7, нижних; частот при входной частоте больше 2f .

Работа последующих каналов будет аналогична, т.е. третий дополнительный канал будет работать при входной частоте болыце 3f, четвертый — 41 и т.д.

758477

Формула изобретения

1. Частотный детектор, содержащий основной канал, состоящий из последовательно соединенных формирователя коротких импульсов, ждущего формирователя импульсов постоянной длительности и блока фильтрации нижних частот, отличающийся тем, что, с целью расширения полосы рабочих частот, в него введены и дополнительных каналов, где и = 1, 2, 3, ..., каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента сов25

Выходные напряжения всех каналов суммируются либо после фильтров (фиг. 2), либо до общего фильтра (фиг. 3), при этом общее выходное напряжение будет равно:

U = U вых макс с

5 о

Технико-экономическая эффективность частотного детектора состоит в расширении полосы рабочих частот, устранении неоднозначности отсчета, что позволяет при использовании данного частотного детектора в системах автоподстройки частоты расширить полосу захвата замкнутого кольца автоподстройки без усложнения других элементов кольца (управляемых генераторов, усилителей, смесителей и т.д.). падения и ждущего формирователя импульсов .

H0cToRHHoH длительности, lIpH 3TOM входы мента совпадения первого дополнительного канала подключены соответственно к входу и выходу ждущего формирователя импульсов постоянной длительности основного канала, входы элемента совпадения и-го дополнительного канала подключены к входу и выходу ждущего формирователя импульсов постоянной длительности (n — 1)-го канала, а блок фильтрации нижних частот выполнен многовходовым и его дополнительные входы подключены к выходам ждущих формирователей импульсов постоянной длительности дополнительных каналов.

2. Частотный детектор по и. 1, о т л и «аю шийся тем, что блок фильтрации нижних частот выполнен в виде сумматора, на каждом входе которого включен фильтр ниж; них частот.

3. Частотный детектор по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что блок фильтрации нижних частот выполнен в виде последовательно соединенных сумматора и фильтра нижних «астот.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СШАУ 3581220, кл. 329 — 126, 25.05.71 (прототип).

758477

Составитель В. Цветков

Техред Ж. Кастелевич Корректор M KOCT3

Редактор С. Суркова

Заказ 5651/48

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 Ра шск я на . 5