Импульсный частотный дискриминатор

о и-ефаэ е ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоцнапнстнческнхРеспублик в 746863 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ. Кл 65/ 18-2 2.78 (21 3 с присоелинением вки,% Гфоудерстеенный комитет 23)ПриоритетОпубликовано Э 7,07.80,.Дата опубликования опис СССРо делам изобрети открытий юллетень М 25 ия 10.07,80(72) Авторы изобретения Опасов и В. Е, Р 7) Заявител ЬСНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИМИНАТОР 1Изобретение относится к измеритель-, ной технике. Оно предназттачено для детектирования частотно-модулированных колебаний.Одним из основных требований к5. частотным дискриминаторам является линейность выходной характеристики придостаточной чувствительности.Известен импульсный частотный дискриминатор по авт. св,181386, содержащий триггер Шмитта, к прямому и инверсному выходам которого подключены два формирователя стандартттзированных импульсов в виде дифференцирующих цепей, и фильтр нижних частот, осред-т няющий выходную последовательность этих импульсов 11) . Однако этот дискриминатор обладает нелинейностью выход- ной характеристики, поскольку длитель ность стандартизированных импульсов в у формирователях с времязадаюшими йС-цепями при малой скважности не сохраняется постоянной, а зависит от частоты входного сигнала. 2Бель изобретения - улучшение линейности выходной характеристики импульсного частотного дискриминатора без потери чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в иМпульсный дискриминатор, содержащий триггер Шмитта, прямой и инверсный, выходы которого подключены ко входам формирования; стандартизировая-ных импульсов, и фильтр нижних частот, осредняюший выходную последовательность этих импульсов, введены два триггера и два дополнительных формирователя стандартизированных импульсов, вход каждого из которых соединен с первым выходом одного из триггеров, а выходыс выходами формирователей стандартизированных импульсов, входы каждого из которых подключены ко второму выходу соответствующего триггера, а вход каждого триггера подключен к соответствующему выходу триггера Шмитта."где Ь Ь - изменение длительности .импульса;Фр - постоянная времени, разряда, определяющая длительность формируемогоимпульса;- постоянная времени зарядаб, (восстановление).Эта погрешность появляется за счеттого, что к моменту начала формированияследующего импульса Ф из-за неполного восстановления схемы (неполностьюзаряжен конденсатор) импульсы получаются короче исходных.Для случая Т ) Т формируемыеимпульсы получаются шире исходныхна Ыд, и выражение для относительной,погрешности принимает вид( о "ц 14-Ехр- - ун. (При заданной чувствительности, определяемой отношением обшей площадистандартизированных импульсов на входефильтра к периоду входного сигнала,погрешность нелинейности предлагаемогоустройства по сравнению с известнымполучается значительно меньше за счеттого, что отношение длительности импульсов к периоду их повторения в каждомформирователе в два раза меньше, чемэто имеет место в известном дискриминаторе. Поэтому в формулах (1) и (2)вместо значений Т, и Т следует поставить значение 2 То и 2 Т,Предлагаемое устройство наиболееэффективно при разработке импульсныхчастотных дискриминаторов на микросхемах, поскольку возможности варьирования постоянной времени восстановления в формирователях стандартизированных импульсов там ограничены, и обычно С достаточно велико, а поэтомуможет быть ветика и нелинейность. 3 7468На чертеже изображена структурная электрическая схема импульсного частотного дискриминатора.Импульсный частотный дискриминатор содержит триггер Шмитта, 1 с прямым и инверсным выходами, триггеры 2 и 3, счетные входы которых подключены соответственно к выходам триггера шмитты, формирователи 4, 5, 6 и 7 стандартизированных импульсов и фильтр 8 нижних 1 о частот. Входы формирователей 4, 5, 6 и 7 стандартизированных импульсов подключены ко входу фильтра 8 нижних частот.Дискриминатор работает следующим 15 образом.Из входного частотно -модулированного сигнала триггер Шмитта 1 формирует по нулевым переходам прямоугольные импульсы длительностью Т/2 (Т - период 20 входного сигнала). При запуске триггеров 2 и 3 по счетным входам импульсами с прямого и инверсного выходов триггера Шмитта 1 на их выходах получаются последовательности им пульсов длительности Т, сдвинутых на 90 друг относительно друга. По их фронтам формирователи 4, 5, 6 и 7 стандартизированных импульсов формируют короткие импульсы постоянной вольт-секундой площади ; . На входе фильтра8 нижних частот они суммируются, ипосле осреднения на выходе фильтра 8 д нижних частот получается напряжение, пропорциональное частоте входного сигнала. Чем меньше скважность Т/Ф( последовательности стандартизированных импульсов, тем выше чувствительность дискриминатора,Пропорциональнос ть выходного напря 4 й жения частоте, т,е. линейность выходной характеристики, имеет место лишь при неизменной длительности стандартизированных импульсов (естественно, при постоянстве амплитуды). Однако реально у 45 всех импульсных частотных дискриминаторов с времязадающимй РС -цепями в области малых скважностей Т/Фр наблюдается определенная зависимость длительности стандартизированных импульсов от частоты (периода) входного сигнала.Относительная погрешность нелинеиности при изменении периода от Т, до Т (Т С Я может быть вырах;ена формулой55ъ,-ц й 4 Р 1-ехри Г-ЕХР формула изобретения Импульсный частотный дискриминатор по авт, св. Ио 181386, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения линейности выходной характеристики, в него введены два триггера и два дополнительных формирователя стандартизированных импульсов, вход каждого изкоюрых соединен с первым выходом одного из триггеров, а выходы - с выходами6Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР181386, кл. Н 03 0 13/00,9.06.65 (прототип),Составитель В, Чижоведактор Л, Ушакова ТехредМ. Петко Корректо Папп 0 Тираж 995ЦНИИПИ Государственногопо делам изобретений иМосква, Ж, Раушская аз 3972/ е СР1303 илиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная 5 746863 формирователей стандартизированных импульсов, входы каждого из которых подключены ко второму выходу соответствующего триггера, а вход каждого триггера подключен к соответствующему выходуЪ триггера Шмитта. 0 Подписи комитета СС ткрытйй наб., д. 4/5