Синхронный детектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 7 30122 51 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 7 24-09 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Институт экспериментальной метеорологии(56) Авторское свидетельство СССРУ 647839, кл, Н 03 Р 1/22, 1975.(57) Изобретение относится к электронным измерительным устройствамв автоматике, Цель изобретения - повышение точности демодуляции при случайных фазовых сдвигах. Устройствосодержит динамическое запоминающееустр-во 1, формирователь импульсов 2,дифференцирующую цепь 3, двухполупериодный выпрямитель 4, г-р опорногосигнала 5, фаэовращатель 6. Для достижения цели введены фазовый детектор 7, нуль-компаратор 8 и Р-триггер 9. Нуль-компаратор 8 в данной схеме является по существу формирователем широких (длительностью полупериода) импульсов из выходного напряжения фазовращателя 6. Если случайный фазовый сдвиг между входным и опорным сигналами не превышает +90 , то с поомощью фазового детектора 7 и фаэовращателя 6 компенсируется и на входах 0-триггера 9 сохраняется первоначально установленное смещение фаз поступающих сигналов, Если фазовый сдвиг превышает +90 , но не достигает 180,о о то устойчивая работа устр-ва обеспечивается эа счет большой длительности (равной полупериоду входного сигнала) разрешающих импульсов, поступающих на Э-вход Р-триггера 9. Э ил.Изобретение относится к электронным измерительным устройствам в автоматике и предназначено для преобразования высокочастотных амплитудно-мо 5дулированных сигналов различных датчиков в низкочастотные, воспринимаемые инерционными измерительными илиисполнительными устройствами,Цель изобретения - повышение точности демодуляции при случайных фазо:вых сдвигах.На фиг.1 изображена структурнаяэлектрическая схема синхронного детектора; на фиг.2 - временная диаграмма его работы; на фиг,3 - передаточная характеристика фазовращателя,Синхронный детектор содержит дина:мическое запоминающее устройство. фазовый детектор 7, нуль-компаратор8, 0-триггер 9. 25Синхронный детектор работает следующим образом.Входной сигнал (фиг.2 а) подаетсяна сигнальный вход ДЗУ 1 и одновременно на схему, состоящую из последовательно соединенных формирователя2 импульсов, дифференцирующей цепи3 и двухполупериодного выпрямителя 4.Основным назначением укаэанной схемыявляется формирование иэ входногосигнала узких импульсов, возникающихв моменты перехода входного напряжения через нуль (фиг.2 в) . Эти импульсы подаются на тактирующий С-входП-триггера 9, который срабатывает, 40если в это время на его 0 в вхо установлен высокий потенциал (фиг,2 г).На управляющем входе ДЗУ 1 (фиг.2 д)появляется высокий потенциал, которыйразрешает прохождение входного сигнала в момент его перехода через нуль.Следующий импульс на С-входе П-триггера 9 возвращает 0-триггер в исходное состояние, так как к этому времени на его Э-входе устанавливается ну 50левой потенциал. На управляющий входДЗУ 1 вследствие этого тоже подаетсянулевой потенциал, который запрещаетдальнейшее прохождение входнога сигнала через него. Таким образом Й -триггер 9 разрешает прохождение через ДЗУ 1 только одной положительнойили отрицательной полуволны входногосигнала, причем точно в те моменты времени, когда входной сигнал меняетсвою полярность и по величине практически равен нулю, В результате навыходе синхронного детектора выделяется медленно меняющийся сигнал положительной или отрицательной полярности, несущий информацию об амплитудных изменениях входного сигнала (фиг,2 е). Смена полярности выходного сигнала синхронного детектора вызывается обычно скачкообразным изменеа нием фазы входного сигнала на 180 что при нормальной работе схемы свидетельствует о равенстве в данный момент величины измеряемого физического параметра ее эталонному значению. Устойчивая работа синхронного детектора возможна при условии, что сигналы на входах Р-триггера 9, сформированные из входного и опорного сигналов (фиг.2 б), имеют между собой сдвиг фаз, не превышающий 90, при фактических сдвигах фазы входного сигнала относительно опорного, колебюлющихся в пределах О. + 180 . Для это - го на первый вход фазового детектора 7 подается входной сигнал синхронного детектора, а на второй вход - опорный сигнал той же частоты от генератора опорного сигнала 5. Выходное напряжение фазового детектора 7 поступает на управляющий вход фазовращателя 6, на сигнальный вход которого подается напряжение генератора опорного сигнала 5. На выходе фазовращателя 6 вырабатывается переменное напряжение, сдвинутое по фазе относительно опорного на величину, определяемую уровнем выходного напряжения фазового детектора 7, Нуль-компаратор 8 в данкой схеме является формирователем широких (длительностью полпериода) импульсов из выходного напряжения фазовращателя 6. Если под действием каких-либо возмущающих факторов появляются значительные сдвиги фаз входного сигнала относительно опорного, то прежде всего они с помощью фазового детектора 7 преобразуются в пропорциональное напряжение на его выходе, которое поступает на управляющий вход фазовращателя 6. Сдвигфазы выходного напряжения фазовращателя 6 изменяется линейно в зависимости от управляющего напряженияотолько до 90 , а далее остается постоянным (фиг.3), Таким образом, если случайный фазовый сдвиг между вход 1429287ным и опорным сигналами не превышает +90, то он с помощью фазового детектора 7 и фазовращателя 6 компенсируется и на входах Р-триггера 9 сохраняется первоначально установленное смещение Фаз поступающих сигналов. Если под действием возмущений сдвиг фазы между входным и опорным сигналами превышает + 90 , но не достигает +180 , то устойчивая работа синхронного детектора обеспечивается за счет большой длительности (равной полпериода входного сигнала) разрешающих импульсов, поступающих на 0- вход 0-триггера 9. Временные диаграммы для сдвига Фаз ЛЦ = 135 приведены на фиг.2 ж,з,и,к,л,м соответст. венно. 10 20Формула изобретения Синхронный детектор, содержащийдинамическое запоминающее устройство,сигнальные вход и выход которого являются входом и выходом синхронного детектора соответственно, последовательно соединенные формирователь импульсов, дифференцирующую цепь идвухполупериодный выпрямитель, а также генератор опорного сигнала и Фазовращатель, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностидемодуляции при случайных Фазовыхсдвигах, в него введены фазовый детектор, нуль-компаратор и О-триггер,причем вход формирователя импульсови первый вход фазового детектора соединены с входом синхронного детектора, а выход фазового детектора черезпоследовательно соединенные Фазовращатель и нуль-компаратор соединен синформационным входом П-триггера, тактирующий вход которого соединен с выходом. двухполупериодного выпрямителя,а выход соединен с управляющим входом динамического запоминающего устройства, причем выход генератораопорного сигнала соединен с вторымвходом фазового детектора и сигнальным входом фазовращателя.