Измерительный преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зш С 01 К 25/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВ оляк тизироадиоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Томский институт автома ванных систем управления и р электроники(56) 1. Шакгильдян В.В Ляховкин А.А, Системы фазовой автоподстройки частоты. М., "Связь, 1972, с. 272. Авторское свидетельство СССР й 798623, кл. О 01 В 25/00, 1979. (54)(57) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные генератор сигналов опорной частоты, первый Фазовый детектор, первый фильтр низких частот, первый управляющий элемент и первый генератор и последовательно соединенные генератор импульсов, ключ, Формирователь ступенчатых напряжений, а также индикатор захвата, включающий последовательно соединенный фазовращатель 1029094 А на 90 , второй фазовый детектор, второй фильтр низких частот и односторонний усилитель-ограничитель, выход которого соединен с вторым входом ключа, вход Фазовращателя на 900 соединен с выходом генератора сигналов опорной частоты, а второй вход второго фазового детектора соединен с вторым входом первого Фазового детектора, выходной клеммой преобразователя и выходом первого смесителя, вход которого. соединен с входной клеммой преобразователя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения частотного диапазона входных сигналов, в него введены последовательно соединенные второй управляющий элемент, второй генератор, второй смеситель и Фильтр, выход которого соединен с вторым входом первого смесителя, второй вход второго смесителя соединен с выходом первого генератора, а вход второго управляющего эле- мента соединен с выходом Формирователя ступенчатого напряжения,Ъ094 4 1029Изобретение относится к радиоизмерительнойтехнйке,и может быть использовано в фазометрии и системахпередачи инфЬрмации,Известно устройство фазовой ав" 5топодстройки частоты, работающее повторичным биениям, которое может бытьиспользовано в качестве измерительного преобразователя., Оно содержитподстраиваемый генератор, смеситель, 1 Офазовый детектор, фильтр нижних частот и управляющий элемент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной частоты (фАРЧ), эталонныйгенератор и генератор сдвига 11 15Недостатком этого устройства является малый диапазон перестройки частоты эталонного генератора, при котором система ФАПЧ еще находится в режиме синхронизации. 20Известно также устройство, содержащее подстраиваемый генератор, смеситель, фазовый детектор, опорный генератор, Фильтр нижних частот и управляющий элемент, образующие петлю фазойвой автоподстройки частоты, и соединенные последовательно генератор импульсов, ключ и Формирователь ступенчатого напряжения, выход которого сое.динен с одним из входов управляющегоэлемента, а также индикатор захвата,состоящий иэ последовательНо соединенных Фазовращателя на 90 , дополнительных фазового детектора и фильтра низких частот, одностороннего уси 35лителя"ограничителя, при этом выходиндикатора подключен к управляющемувходу ключа через инвертор и,триггер,а выход - к выходу смесителя, нульорган, вход которого соединен с выхо- .дом фильтра низких частот, а выходс одним иэ входов элемента совпадениядругие входы которого соединены соответственно с выходами одностороннего усилителя - ограничителя и триг 45гера, а выход соединен со вторым входом триггера Г 2 1.Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон поискаи существенная зависимость параметров кольца ФАПЧ от начальной расстройки, так как перестройка генератора в процессе поиска приводит к из"менению параметров колебательной,цепи (контура), в состав которого входит управляющий элемент, что в свою 55очередь приводит к изменению петле"вого усилия ФАПЧ и, следовательно, кизменению таких параметров системы,как полоса удержания и захвата, точность отработки частоты выходного сигнала, фильтрующая способность сис. темы ФАПЧ, которые определяют основные параметры преобразования. Укаэан- ные изменения ограничивают диапазон перестройки частоты подстраиваемого генератора.Целью изобретения является расширение частотного диапазона входных сигналов.Поставленная цель достигается тем, что измерительный преобразователь, содержащий последовательно соединенные генератор сигналов опорной частоты,первый фазовый детектор, первыйфильтр низких частот, первый управ" ляющий элемент и первый генератор.и последовательно соединенные генераторимпульсов, ключ, формирователь ступенчатых напряжений, а также индикатор захвата, включающий последова"тельно соединенные фаэовращатель на90 , второй Фазовый детектор, второй фильтр низких частот и односторонний усилитель-ограничитель, выход которого соединен со вторым входомключа,. вход фазовращателя на 90 соединен с.выходом генератора сигналов опорной частоты, а второй вход второго фазового детектора соединен совторым входом первого фазового детектора, выходной клеммой преобразователя и выходом первого смесителя,вход которого соединен со входнойклеммой преобразователя, введены последовательно соединенные второй управляющий элемент, второй генератор,второй смеситель и фильтр, выход которого соединен со вторым входом первого смесителя, второй вход второгосмесителя соединен с выходом первогогенератора, а вход второго управляющего элемента соединен с выходом формирователя ступенчатого напряжения.На чертеже представлена схема измерительного преобразователя.Измерительный преобразователь состоит иэ.первого:смесителя 1, генератора 2 сигналов опорной частоты,Фазового детектора 3, первого фильтра 4 нижних частот, первого управляющего элемента 5, первого генератора6, второго смесителя 7, фильтра 8,второго генератора 9, второго управляющего элемента 10, формирователя 11ступенчатого напряжения, фазовращателя на 900 12, второго фазового детектора 13, второго фильтре 14 нижних40 45 50 частот, одностороннего усилителя- ограничителя 15, индикатора 16 захвата,ключа 17, генератора 18 импульсов, причем первый смесйтель 1, генератор 2 сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних частот, первый управляющий элемент 5, первый генератор 6, второй смеситель 7 и фильтр 8 образуют петлю фаэовой автоподстройки промежуточной частоты, индикатор 16 захвата, выполненный иэ последовательно соединенных фазовращателя на 90 о 12, второго фазового детектора .13, второго Фильтра 14 нижних частот, одностороннего усилителя-ограничителя 15, причем вход Фазовращателя 12, являющийся одновременно одним из входов индикатора 16 захвата, подключен к одному из выходов генератора 2 сигналов опорной частоты, второй вход второго фазового детектора 13, образующий другой вход индикатора захвата, подключен к выходу первого смесителя 1, а выход усилителя-ограничителя 15, образующий выход индикатора захвата, подключен к одному йз входов ключа 17, входы, второго сме- сителя 7 подключены соответственно к выходам первого и второго генераторов 6 и 9, а выход второго смесителя 7 через фильтр 8 подключен к одному из входов первого смесителя причем управляемый вход второго генератора 9 через второй управляющий З 5 элемент 10 соединен с выходом формирователя 11 ступенчатого напряжения.Устройство работает следующим об" разом. При больших расстройках частоты входного сигнала 1 относительно выходной частоты Г 2 фильтра 8, равной либо сумме частот генераторов 6 и 9, либо их разности, напряжение на выходе индикатора 16 захвата равно логическому "0", что разрешает поступление импульсов с генератора 18 импульсов через ключ 17 на формирователь 11 ступенчатого напряжения, с выхода которого ступенчато изменяемое напряжение подается на второй управляющий элемент 10 второго генератора 9, благодаря чему осуществляется перестройка частоты генератора 9 и, следовательно, частоты 1, т.е. обеспечивается режим поиска, При достижении частоты Г значения, соответствующего заранее выбранной на- стройке, индикатор 16 захвата формирует управляющее напряжение, соответствующее логической н 1", в резуль;тате чего ключ 17 размыкается и поиск прекращается. Одновременно приприближении частоты Г к частотепоследняя попадает в йолосу захватакольца ФАПЧ, включающего первый смеситель 1, генератор 2 сигналов опорной частоты, первый фазовый детектор 3, первый фильтр 4 нижних час. тот, первый управляющий элемент 5,первый генератор 6, второй смеситель7, фильтр 8 и после выключения удерживается системой фазовой автоподстройки, т.е, осуществляется режим синхронизации.Работа индикатора захвата основа-на на том, что выходное напряжениевторого фазового детектора 13 в режиме удержания кольца ФАПЧ имеет разную полярность в зависимости от Г )) Г или У 2 С Ус, что ДостигаетсЯ йоворотом фазы на 90 при помощи фазовращателя 12 выходного напряжениягенератора 2. Фильтр 14 нижних частот и односторонний усилитель-ограни, читель 15 формирует управляющие уровни, соответствующие логическому нулюи логической единице для определен-.ной настройки.Предлагаемое техническое решение благодаря применению двух каналоввоздействия на частоту 12 позволяет,с одной стороны, обеспечить высокостабильные и наиболее оптимальные характеристики кольца, ФАПЧ, а следовательно,и характеристики преобразователя, не зависящие от частоты входного сигнала 1 вследствие использования в петле АПЧ отдельного гене-.ратора с управляющим элементом, имеющим постоянную рабочую точку, а сдругой,- значительно больвий диапазон перестройки частоты 1, поскольку частоты генератора 6 и генератора9 могут быть много больше частоты 1Применение поисковой системы исключает необходимссть в ручной перестройке частоты измерительного преобразователя и обеспечивает автоматическое нахождение частотыи выбор желаемой настройки в широком диапазоне значений частоты входного сигнала.102909 Й Составитель М. Катановаактор Л, Повхан Техред И.Метелева, Кор Бутя аказ 4970 43 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ае Тираж 71.0 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, Ж-.35,, Подписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб д.