Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно модулированного синусоидального сигнала

СОМ ъ;,я,.(.- ж О П И С"А Н И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюэ Советски к Саеенапнстнческни Расаубпнк(51) М Кл Н 03 К 13/20 6 01 3 29/06 пением заяв ис Гедартеами еватетеета Маатрее ВЮее ааааа аееетеаааа етакто(45) Дата опубликования описания 16,05,7 681.325 (088. 8)(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 3 АМПЛИТУДНО-МОДУЛИР 1Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано в цифровых иэмерительных устройствах в качестве формирователя прямоугольных импульсов, относительная длительность которых является линейной функцией значения коэффициента модуляциивходного сигнала, а также в системах автоматического. контроля и регулирования, работящих с амплитудно-моду лированными сигналами с изменяющей"я глубиной модуляцииИзвестно устройство выделения оги" бающей входного амплитудно-модулиро-. .ванного сигнала, работа которого за лючается,в детектировании сигнала несущей путем срезания одной из полу- волн наттряжения несущей к выделении сигналаогибающей при помощи фильтра низких частот. Оио содержит входной .ЯО детектор амплитудно-модулированного сигнала, фильтр кизких частот, уси лктель и пРеобразователь напряжения в период 1.Однако,в этом устройстве при нало женин навходной сигнал помехи на вы ходе Фильтра появляютая составляющк помехй, .сййжающие точйость измеренияИз 1 тестФк преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-мо- ЭО ЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОДУЛЯЦИИАННОГО СИНУСОИДАЛЬНОГО СИГНАЛ дулированного сигнала, который облада ет повыаенной помехоустойчивостью, что обеспечивается введением селектив ного усилителя промежуточной несущей частоты селективного усилителя дной иэ боковых частот и преобразователя напряжения в период. Выход усилителя входного сигнала подключен через последовательно соединенные усилитель промежуточной несущей частоты и преоб раэователь напряжения в период к одному из входов преобраэователя напряжения во временной интервал, а через селективный усилитель одной из промежуточных боковых частот - к другим входам преобразователя напряжения во временной интервал 2(.Недостатком преобразователя является сложчость технической реализации танк как для успешного использования данного решения необходимы качественные узкополосные фильтры с прямоуголь ными харате)котиками затухания, В противном случае неизбежно просачивание несущей частоты в усилитель боковой частоты, Особенно затруднительна реализация таких фильтров с перестраиваеьыми частотами пропускайия. Указанные недостатки ограничивают область примененкя преобразователя.Целью изобретения является упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модули 5рованного синусоидального сигнала, содержащий усилитель входного сигнала,выход которого через последовательносоединенные усилитель несущей частоты и преобразователь напряжения в период подключен к первому входу преобразователя напряжения во временнойинтервал, и два фильтра низкой частоты, введены два синхронных детектора,дифференциальный усилитель и инвертор,причем выход усилителя входного сиг- )5нала соединен с сигнальными входамисинхронных детекторов, выход селективного усилителя несущей частоты соединен с управляющим входом. первого синхронного .детектора и через инвертор - 20с управляющим входом второго синхронного детектора, выходы первого и второго синхронных детекторов через первый и второй фильтры низкой частотысоответственно соединены со входамидифференциального усилителя, выходкоторого подключен ко второму входупреобразователя напряжения во .времен.ной интервал.На фиг.,1 показана структурная схе. 30ма преобразователя; на фиг. 2 - эпюрынапряжений, поясняющие работу преобразователя.Преобразователь содержит усилитель1 входного сигнала, селективный усилитель 2 несущей частоты, инвертор 3,синхронные детекторы 4 и 5, фильтрыб и 7 низкой частоты, дифференциальный усилитель 8, преобразователь 9напряжения в период, преобразователь10 напряжения во временной интервал.Выход усилителя 1 через последовательно соединенные усилитель 2, преобразователи 9 и 10 и дифференциальныйусилитель 8 соединен с выходами фильтров б и 7, входы которых соединены с 45выходами синхронных. детекторов 4 и 5соответственно, первые входы которыхсоединены с выходом усилителя 1. Второй вход детектора 4 соединен с выходом усилителя 2, а второй вход детектора 5 через инвертор 3 - с выходомусилителя 2,На вход усилителя 1 поступает амплитудно-модулированное напряжение вида (см.фиг.2,а).Преобразователь работает следующим обРазом.На вход усилителя 1 поступает амплитудно-модулированное напряжение60 вида (см.фиг.2 а) .У(,Ю Ч (1 э, Ю) 6 Ь м, (1)где ), - .амплитуда немодулированного несущего сигнала; . 65 о - угловая частота несущегосигнала;к - угловая частота огибающейщ - коэффициент модуляции.На выходе селективного усилителявыделяется сигнал (см,фиг.2,б).1 нес 1 . " цгде К- результирующий коэффициентпередачи усилителей 1 и 2.Напряжение с выхода усилителя 1 поступает на сигнальные входы детекторов 4 и 5, а выходное напряжение усилителя 2 в . на управляющий вход детек тора 4 и через инвертор - на управляющий вход детектора 5.Детектор 4 срезает отрицательные полуволны несущей (см.фиг,2,в), а синхронный детектор 5 - положительные полуволны несущей (см.фиг.2,г). Про" детектированные сигналы подаются на фильтры б и 7, подавляющие несущую и отделяющие постоянную составляющую, и после них - на входы дифференциального усилителя 8. Указанные сигналы имеют вид (см.фиг. 2,е) .), =к, Д ы.ЫЯ 1 2 т3 )эгде ц - напряжение на первом входеЯ 1дифференциального усилителя8.Ч - напряжение на втором входеЯдифференциального усилителя 8;К - коэффициент передачи .трактавход устройства - выходфильтра б;К - коэффициента передачи трактаЬ, вход устройства - выходфильтра 7.Если обеспечить равенствок = к=к,то на выходе усилителя 8 образуется сигнал (см.фиг.2,ж) .У -О -1) =Ьк ктУ.,ип Ю, (5)где К - коэффициент передачи диффеЧренциального преобразователя 1 п.С выхода усилителя 2 напряжение,(2) поступает на вход преобразователя9, на входе которого образуются им"пульсы, следующие с периодом (см.фиг.2,и).преобразователя 9.Указанные импульсы поступают на вход запуска преобразователя 10, на управляющий вход которого поступает напряжение (5). На выходе преобразователя 10 образуются импульсы, дли)О где тельность которых определяется выражением (см.фиг.2,к). где К 6- коэффициент преобразования преобразователя 10.Относительная длительность этих импульсов является линейной функцией коэффициента модуляции входного сигнала2 Ктп (8)К, К,к=" ККК, К )5Эпюры напряжений, показанные на фиг.2,л-р, иллюстрируют работу устройства при подаче на его вход немодулированного напряжения несущей частоты совместно с низкочастотной помехой 20 (см,фиг.2,л) . На фиг.2,н и о показаны напряжения на выходе синхронных детекторов 4 и 5 соответственно. При наложении на сигнал несущей частоты низкочастотной помехи на выходе фильтРов 25 6 и 7 выделяются напряжения частоты помехи (см.фиг,2,п, р), но в этом случае указанные сигналы синфазны между собой, и практически не пройдут на выход дифференциального усилителя (фиг.2,с), т.еданная схема обладает фильтрующим свойствам по отношению к низкочастотным помехам, накладывающимся на входной сигнал.Помехоустойчивость преобразователя )5 по отношению к высокочастотным помехам обеспечивается известным свойством синхронного детектора подавлять поме" хи, не кратные частоте управления. Помехозащищенность от низкочастотных помех обеспечивается известным свойством дифференциальных усилителей различать малые дифференциальные сигналы на фоне больших синфазных ЭДС.Синхронные детекторы, дифференциальный усилитель и инвертор упрощают . ф 5 техническую реализацию преобразователя, поскольку исключается .необходимость в узкополосных фильтрах боковых частот с прямоугольными характеристиками затухания. К прямоугольности характеристики фильтра селективного усилителя несущей частоты 2 непредъявляется жестких требований. Егополоса пропускания определяется стабильностью несущей частоты входногосигнала. Формула изобретения Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модулированного синусоидального сигнала, содержащий усилитель входного сигнала, выход которого через последовательно соединенные усилитель несущей частоты и преобразователь напряжения в период подключен к первому входу преобразователя напряжения во временной интервал, два фильтра низкой частоты, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены два синхронных детектора, дифференциальный усилитель и инвертор, причем выход усилителя входного сигнала соединен с сигнальнЫми входами синхронных детекторов, выход селективного усилителя несущей частоты соединен с управляющим входом первого синхронного детектора и через инвертор - с управляющим входом второго синхронного детектора, выходы первого и второго синхронных детекторов через первый и второй фильтры низкой частоты соот. ветственно соединены со входами дифференциального усилителя, выход которого подключен ко второму входу преобразователя напряжения во временной интервал.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Дехтяренко П.И. Синхронное детектирование в измерительной технике и автоматике. Киев, 1965, с. 146.2. Авторское .свидетельство СССР Р 420963, МКИ Э 01 Р 29/06, 06.01.72Государс Патент, г ород, ул. Проектная Ф 11303юайаюююлиал ПП Тираж 1086 венного комитета Сов делам изобретений и осква, 3-35, Раушск Подписнота Министров ССоткрытийн наб., д, 4/5