Устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала

 

Союз Советских

Социвлнстических

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ »896602

= ВЁ: (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлеир 100480 (21) 2910148/18-21 с присоединением заявки Йо (53)М. Клз

G 05 F 1/44

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 070182,бюллетень Н9 1

Дата опубликования описания 070182 (53) УДК 621. 316. 72 (088.8) (72) Автор изобретения

В.Т. Кондратов

t

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР""

/,1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОИСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДЫ

ИНфРАНИЗКОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА

Изобретение относится к импульсной технике.

Известно устройство нормировки сигналов по амплитуде, содержащее схему выборки и фиксации, две схемы сравнения напряжений, порный источник питания, интегрирующий одновибратор, синхронизатор, два одновибратора, логический элемент НЕ-ИЛИ, ги=терезисный элемент (1).

Данное устройство не обеспечивает достаточной точности в диапазоне инфранизких частот.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала, содержащее усилитель мощности, выход которого соединен с выходом стабилизатора, а вход подключен к выходу ре- 20 гулирующего органа, соединенного с выходом усилителя, и электронный ключ, выход которого, шунтированный конденсатором, подключен к выходу упомянутого усилителя, а вход через 25 дополнительный усилитель соединен с нагрузкой двухстороннего напряжения, подключенного к выходу устройства, при этом выход дополнительного усилителя подключен к управляюще- 30 му входу электронного ключа через включенные последовательно фазоинвертор, дифференцирующую цепь и вспомогательный электронный ключ (2).

Указанное устройство характеризуется недостаточной точностью.

Цель изобретения — повышение точности, Поставленная цель достигается тем, что в устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала,, содержащее компаратор первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход подключен к выходу riepвого аттенюатора, а выход компаратора через последовательно включенные одновибратор и ключ соединены со входом второго аттенюатора, и фильтр нижних частот, введены второй одновибратор, блок формирования импульсов, задатчик коэффициента деления и сумматор, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, первый вход соединен с выходом второго аттенюатора, а второй вход подключен к первому выходу блока формирования импульсов, второй вход которого подключен к первому входу первого аттенюатора, третий выход соединен со вторым входом ключа, а четвертый

896602 и пятый выходы соединены с первым и вторым входами задатчика коэффициента деления, третий вход которого через второй одновибратор соединен с выходом первого обновибратора, а выход задатчика коэффициента деления соединены со вторыми входами .аттенюаторов,причем вход блока формирования импульсов подключен к входной шине.

Кроме того, блок формирования импульсов содержит два пиковых де- . 1© тектора, два запоминающих элемента, автоматический переключатель, два делителя напряжения, формирователь, два компаратора и дифференцирующую цепь, вход которой соединен с входом 15 управления автоматического переключателя и первым выходом формирователя, второй выход которого через первый делитель напряжения соединен с третьим выходом блока формирования Щ импульсов, второй выход которого подключен через второй делитель напряжения к одному входу первого компаратора и непосредственно — к выходу автоматического переключателя, 5 входы которого через последовательно включенные пиковый детектор и запоминающий элемент соединены со входом блока формирования импульсов и вторым и первым входами соответственно первого и второго компараторов, выходы которых соединены с четвертым и пятым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом диффервнцирующей цепи, причем второй вход второго компаратора соединен с общей шиной, а его выход подключен ко входу формирователя.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема блока формирования 49 импульсов.

Устройство содержит компаратор 1, первый 2 и второй 3 одновибраторы, ключ 4, первый 5 и второй б управля- ° емые аттенюаторы, сумматор 7, фильтр

8 нижних частот, эадатчик 9 коэффициента деления и блок 10 формирования импульсов. Входной сигнал подается на входную шину 11, выходной сигнал снимается с выхода 12.

Блок 10 формирования импульсов содержит два пиковых детектора 13 и 14, два запоминающих элемента 15 и 16, автоматический переключатель 17, первый 18 и второй 19 делителя напряжения, формирователь 20, первый 21 и второй 22 дополнительные компараторы, дифференцирующую цепь 23.

Устройство работает следующим образом.

На вход компаратора 1 и на вход g) блока 10 формирования импульсов поступает сигнал U(1) Ч „„ sing t. В блоке 10 этот сигнал поступает на входы пиковых детекторов 13 и 14 и на вход компаратора 22, где осуществляется формирование коротких импульсов в моменты перехода сигнала через нулевое значение. Эти импульсы поступают на вход эадатчика 9 коэффициента деления и управляют его работой, устанавливая максимальный коэффициент деления аттенюаторов 5 и б.

С выхода компаратора 22 короткие импульсы поступают. также на вход формирователя 20, с помощью которого формируется двухполярное напряжение типа меандр с частотой (и фазой) следования, равной частоте (и фазе) входного сигнала. Это напряжение с амплитудой ч, достаточной для управления работой автоматического переключателя 17, поступает на вход последнего с выхода формирователя 20.

Двухполярное прямоугольное напряжение типа меандр с амплитудой Ч6 поступает через делитель 19 напряжения с коэффициентом деления К, на вход ключа 4. Изменением коэффициента деления К делителя 19 напряжения устанавливается требуемое (нормированное) значение амплитуды выходного сигнала.

С помощью пиковых детекторов 13 и 14 осуществляется выделение амплитудного значения сигнала в его положительные и отрицательные полупериоды, а с помощью запоминающих элементов

15 и 16 — запоминание этих амплитудных значений. В результате на выходе переключателя 17, управляемого напряжением той же частоты, что и выходной сигнал, формируется опорное двухполярное значение .типа меандр. Его амплитуда и амплитуда в положительные и отрицательные полупериоды равны между собой.

Полученное опорное напряжение поступает со второго выхода блока 10 на первый вход аттенюатора 5. На его другой вход с выхода задатчика 9 поступает управляющий сигнал, соответствующий определенному значению коэффициента деления аттенюатора 5.

В качестве управляющего сигнала используют ступенчато изменяющееся напряжение (или код), формируемое задатчиком 9. B результате на второй вход компаратора 1 поступает напряжение, которое сравнивается с мгновенным значение входного сигнала.

В момент перехода сигнала через нуль устанавливают максимальное значение коэффициента деления. В момент равенства мгновенных значений сравниваемых сигналов на выходе компаратора 1 формируется тактовый импульс, который через одновибраторы 2 и 3 поступает на вход задатчика 9. Задним фронтом тактового импульса (с выхода одновибратора 3) устанавливают очередное значение коэффициента деления (очередное значение выходного ступенчатого напряжения или кода).

896602

Формула изобретения

1. Устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала, содержащее компаратор, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход подключен к выходу первого аттенюатора, а выход компаратора dp

Тактовые импульсы поступают на одновибратор 2, который формирует прямоугольные импульсы постоянной длительности tg . Последние поступают на вход ключа 4 . В течение времени йо ключ открыт и прямоугольное напряжение типа меандр поступает на вход

5 управляемого аттенюатора 6, коэффициент деления которого устанавливается равным коэффициенту деления аттенюатора 5 с помощью выходного напря- о жения задатчика 9. .В результате на вход сумматора поступают импульсы напряжения длительностью t и соото ветствующей амплитуды.

На вход сумматора 7 в моменты перехода сигнала через нуль с выхода дифференцирующей цепи 23 поступа ют короткие импульсы соответствующей полярности. Коэффициент передачи сумматора 7 устанавливается таким образом, чтобы обеспечить минимальную 20 погрешность перехода через нуль (фазового сдвига) выходного сигнала фильтра 8 нижних частот при подаче в него сигнала с выхода сумматора 7.

Амплитуда выходного сигнала 8 5 нижних чФстот(при коэффициенте передачи, равном единице) равна стабилизированному значению амплитуды, а форма выходного сигнала повторяет форму входного сигнала. 30

Изменение знака приращения управляющего напряжения (или кода) задатчика 9 в соответствии с изменением знака производной сигнала, а также получение убывающего дискретного ряда коэффициентов деления осуществля35 ются с помощью управляющего импульса, поступающего с пятого выхода блока 10 на второй вход (вход реверса) задатчика 9.

Указанный импульс формируется с 40 помощью компаратора 21, на один из входов которого поступает входной сигнал, а на второй — сигнал с выхода переключателя 17, уменьшенный по амплитуде с помощью делителя 18 4 напряжения на небольшую величину, обеспечивающую надежное срабатывание компаратора 21.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности за счет gp исключения влияния переходных процессов и коммутационных помех ключа. через последовательно включенные одновибратор и ключ соединены со входом второго аттенюатора, и фильтр нижних частот, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены второй одновибратор, блок формирования импульсов, задатчик коэффициента деления и сумматор, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, первый вход соединен с выходом второго аттенюатора, а второй вход подключен к первому выходу блока формирования импульсов, второй выход которого подключен к первому входу первого аттенюатора, третий выход соединен со вторым входом ключа, а четвертый и пятый выходы соединены с первым и вторым входами задатчика коэффициента деления, третий вход которого через второй одновибратор соединен с выходом первого одновибратора, а выход задатчика коэффициента деления соединен со вторыми входами аттенюаторов, причем вход блока формирования импульсов подключен к входной шине.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формирования импульсов содержит два пиковых детектора, два запоминающих элемента, автоматический переключатель, два делителя напряжения, формирователь, два компаратора и дифференцирующую цепь, вход которой соединен со входом управления автоматического переключателя и первым выходом формирователя, второй выход которого через первый делитель напряжения соединен с третьим выходом блока формирования импульсов, второй выход которого подключен через второй делитель напряжения к одному входу первого компаратора и непосредственно — к выходу автоматического переключателя, входы которого через последовательно включенные пиковый детектор и запоминающий элемент соединены со входом блока формирования импульсов и вторым и первым входами соответственно первого и второго компараторов, выходы которых соединены с четвертым и пятым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, причем второй вход второго компаратора соединен с общей шиной, а его выход подключен ко входу формирователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3784921, кл. 328-135, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 469119, кл. G 05 F 1/44, 1973.

896602

Put.Г

Составитель Г. Королев

ТехредЕ. Харитончик Корректор Л. Бокшан

Редактор И. Михеева

Заказ 11697/36 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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