Демодулятор сигналов

О П И С А Н И Е884117ИЗЬБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСССРОпубликовано 23.11,81. Бюллетень43Дата опубликования описания 28.1.81 йо денем изобретений н етнрмтнй(54) ДЕМОДУЛЯТОР СИГНАЛОВ Изобретение относится к радиоэлектро-нике и может быть использовано в устройствах автоматики, телемеханики, измерительной техники, и т, п, для получения на выходе сигнала постоянного тока, пропорционального 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. трНедостатком данного устройства является экий динамический диапазон.звестна также демодулирующее устройство содержащее формирователь входного сигнала, вход которого соединен с вход.ной шиной, а выход подключен к первому.,твходу триггера, фильтр, преобразователь. напряжения в частоту, вход которого соединен с входом фильтра, а выход подключен к второму входу: триггера 2,Недостатком известного устройства также является узкий динамический диапа.- везон,Цель изобретения - расширение динамического 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 вхо. дами 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 - нор 884117формула изобретения 3мированные графики зависимости амплитуды первой гармоники (а ) в спектре импульсной последовательности, поступающей на вход фильтра, от величины модулирующего сигнала Ч для известного (а)и для предлагаемого демодулятора (б),Устройство содержит формирователь 1входного сигнала, триггер 2 фильтр 3,преобразователь 4 напряжения в частоту,первый 5 и второй 6 элементы И, элемент 7ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, инвертор 8, аналоговый сумматор 9, юУстройство работает следующим образом.На вход формирователя 1 поступаетчастотно-модулированный сигнал, которыйпреобразуется в последовательность прямоугольных частотно-модулированных импульсов, поступающих на первый вход триггера 2и первый вход элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. Импульсы с прямого выхода триггера 2 поступают на первый вход элемента6 И, на второй вход которого поступаютимпульсы с выхода элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, Импульсы с выхода элемента И 6 поступают на первый вход аналогового сумматора 9. Импульсы с инверсноговыхода триггера 2 поступают на первыйвход элемента И 5, на второй вход которого 25поступают импульсы с выхода элемента,7ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ. Импульсы с выхода элемента И 5 инвертируются инвертором 8 и поступают на второй вход аналогового сумматора 9. В результате на выходеаналогового сумматора 9 образуются двух- ЗОполярные .импульсы, поступающие на входпреобразователя 4 напряжения в частоту,образующего цепь обратной связи демодулятора, и на вход фильтра 3, который. выделяет полезную составляющую сигнала.При отсутствии полезной составляющейво входном частотно-модулированном сигнале импульсы на выходе аналогового сумматора 9 отсутствуют. При положительнойполезной составляющей, содержащейся вчастотно-модулированном сигнале, на вы входе аналогового сумматора 9 появля)отсяимпульсы положительной полярности, длительность которых пропорциональна величине полезного сигнала. При отрицатель-,ной полезной составляющей в сигнале, поступающем на вход формирователя 1, навыходе аналогового сумматора 9 появляют- .ся отрицательные импульсы, длительностькоторых также пропорциональна амплитуде сигнала,На фиг. 2 показаны напряжение на выходе формирователя 1 - а напряжение иа БОвыходе преобразователя 4 напряжения вчастоту - б, напряжение на выходе элемента 7 ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ - в напряжение на прямом выходе триггера 2 - г,напряжение на инверсном выходе триггера2 - д; напряжение на выходе элемента 6 - 55 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. 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 фильтраа выход. подключен к второму входу триггера, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона в неговведены первый и второй элементы И, элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, инвертор, аналоговый сумматор, причем входы элементаЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ соединены с входами триггера, а выход подключен к первымвходам первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам триггера, выход первого элемента И подключен кпервому входу аналогового сумматора, второй вход которого через инвертор подключен к выходу второго элемента И, выходаналогового сумматора соединен.с входомфильтра, выход которого подключен к выходной шине.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР427462, кл. Н 03 К 9/06, 1972.2. Заявка Японии Цо 52 - 29903,кл. Н 03 К 7/06, 9/06, 19 Ж,884117 1 В 1 ю -ол -оз -ай 1130илиал Редактор Н. ДжугЗаказ 10254(84 СоставнтелТехред А. БТираж 991ИПИ Государственнпо делаи изобретеМосква, Ж - 35,ППП аПатенгэ, г. У ь Т, Красноваойкас Корректор М. ШарошПодписноеого комитета СССРннй и открытийРаушская наб д. 4/5жгород, ул. Проектная, 4