Демодулятор сигналов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»884117 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.02.80 (21) 2876511/18-2! с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл,е

Н 03 К 9/06

Гесудерственнмй кемнтет (53) УДК 621.376..5 (088.8) СССР ..

Опубликовано 23.11.81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 28.11.81 йо денем нзевретеннй н етнрмтнй (72) Авторы изобретения. М. Д. Рейдес и Т. С. Серегина (7!) Заявитель (54) ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ

Изобретение относится к радиоэлектро- нике и может быть использовано в устройст вах автоматики, телемеханики, измерительной техники, и т. п. для получения на выходе сигнала постоянного тока, пропорцио. нального частоте входного сигнала.

Известно демодулирующее устройство, содержащее генератор тактовых импульсов, схемы синхронизации, элемент И, счетчики, схему управления защитой, триггер управления, преобразователь напряжения — частота импульсов, сглаживающий фильтр (1). та

Недостатком данного устройства является экий динамический диапазон. звестно также демодулирующее устройство,, содержащее формирователь входного сигнала, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому.,т входу три ггера, фильтр, преобразователь напряжения в частоту, вход которого соединен с входом фильтра, а выход подключен к второму входу: триггера (21.

Недостатком известного устройства также является узкий динамический диапа- в|р зон.

Цель изобретения — расширение дина- мического диапазона.

Поставленная цель достигается тем, что в демодулятор сигналов, содержащий формирователь входного сигнала, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу триггера, фильтр преобразователь напряжения в частоту, вход которого соединен с входом фильтра, а выход подключен к второму входу триггера, введены первый и второй элементы И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, инвертор, аналоговый сумматор, причем входы элемен-та ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединены с входами триггера, а выход подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соот, ветственно к первому и второму выходам триггера, выход первого элемента И подклю. чен к первому входу аналогового сумматора, второй вход которого через инвертор подключен к выходу второго элемента И, выход аналогового сумматора соединен с входом фильтра, выход которого подключен к выходной шине.

На фиг. представлена схема демодулятора сигналов; на фиг. 2 — нормированные по амплитуде временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг. 3 — нор884117

3 мированные графики зависимости амплитуды первой гармоники (а ) в спектре импульсной последовательности, поступающей на вход фильтра, от величины модулирующего сигнала Ч для известного (a) и для предлагаемого демодулятора (б).

Устройство содержит формирователь 1 входного сигнала, триггер 2„фильтр 3, преобразователь 4 иапряжания в частоту, первый 5 и второй 6 элементы И, элемент 7

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, инвертор 8, аналоговый сумматор 9. 1О

Устройство работает следующим образом.

На вход формирователя поступает частотно-модулированный сигнал, который преобразуется в последовательность прямоугольных частотно-модулированных импуль сов, поступающих на первый вход триггера 2 и первый вход элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. Импульсы с прямого выхода триггера 2 поступают на первый вход элемента

6 И, на второй вход которого поступают импульсы с выхода элемента .7 ЭКВИВА- .

ЛЕНТНОСТЬ, Импульсы с выхода элемента И 6 поступают на первый вход аналогового сумматора 9. Импульсы с инверсного выхода триггера 2 поступают на первый вход элемента И 5, на второй вход которого 25 поступают импульсы с выхода элемента,7

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. Импульсы с выхода элемента И 5 инвертируются инвертором 8 и поступают на второй вход аналогового сумматора 9. В результате на выходе аналогового сумматора 9 образуются двухполярные .импульсы, поступающие на вход преобразователя 4 напряжения в частоту, образующего цепь обратной связи демодулятора, и на вход фильтра 3, который. выделяет полезную составляющую сигнала.

При отсутствии полезной составляющей во входном частотно-модулированном сигнале импульсы на выходе аналогового сумматора 9 отсутствуют. При положительной полезной составлявшей, содержащейся в частотно-модулированном сигнале, на вы- 4 ходе аналогового сумматора 9 появля)отся импульсы положительной полярности, длительность которых пропорциональна величине полезного сигнала. При отрицатель-, ной полезной составляющей в сигнале, поступающем на вход формирователя 1, на выходе аналогового сумматора 9 появляют- . ся отрицательные импульсы, длительность которых также пропорциональна амплитуде сигнала.

На фиг. 2 показаны напряжение на выходе формирователя 1 — а напряжение иа so выходе преобразователя 4 напряжения в частоту — б, напряжение на выходе элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ вЂ” в напряжение на прямом выходе триггера 2 — г, напряжение на инверсном выходе триггера

2 — д; напряжение на выходе элемента 6— е;напряжение на выходе элемента 5 — ж, напряжение на выходе инвертора 8 — з, напряжение на выходе аналогового сумматора 9 — и..

Введение дополнительных элементов в демодулятор позволяет расширить динамический диапазон за счет снижения минимального сигнала, выделяемого с заданным отношением сигнал/шум на выходе демодулятора, вследствие того, что при нулевой полезной составляющей, содержащейся во входном частотно-модулированном сигнале, на вход фильтра поступает -сигнал равный нулю, а при полезной составляющей близкой к нулю на вход фильтра поступает импульсная - последовательность со скважностью много большей двух. В этом случае амплитуда первой гармоники много меньше максимальной, а значит, и шум на выходе демодулятора много меньше уровня шума иа выходе известного, демодулятора.

Снижение уровня первой гармоники особенно важно при отношении несущей частоты к частоте модулирующего сигнала близком к единице, так как в этом. случае возникают трудности в выделении полезного сигнала и повышаются требования к фильтру.

Формула изобретения

Демодулятор сигналов, содержащий формирователь входного сигнала, вход которого соединен с входной шиной, а выход подключен к первому входу триггера, фильтр, преобразователь напряжения в частоту, вход которого соединен с входом фильтра а выход. подключен к второму входу триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона в него введены первый и второй элементы И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, инвертор, аналоговый сумматор, причем входы элемента

ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединены с входами триггера, а выход подключен к первым входам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, выход первого элемента И подключен к первому входу аналогового сумматора, второй вход которого через инвертор подключен к выходу второго элемента И, выход аналогового сумматора соединен.с входом фильтра, выход которого подключен к выходной шине.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР № 427462, кл. Н 03 К 9/06, 1972.

2. Заявка Японии ф,р2 — 29903, кл. Н 03 К 7/06, 9/06, 19N.

884117 .Ц

-os -ол -а) -e8 -a/ ar //z nJ ал а аау .

Составитель Т. Краснова

Редактор Н. Джуган Техред А. Бойкас Корректор М. Шарошн

Тираж 99! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП еПатенгэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4