Амплитудный селектор

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 111636788 б) Дополнительное к авт, свид-ву(51) М. 6119/18 2 03 К 5/ Н 5/20 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий(54) АМПЛИТУДНЫЙ СЕЛЕКТОР Для этого в амп держащий интеграто усилитель, выход ко вым входом второго ник фиксированного п введены генератор и счетчик, делитель н управления, включен и первым входом п дополнительные ком литудныи селектор, сор, первый компаратор, орого соединен с перкомпаратора, и источорогового напряжения, мпульсов, КБ-триггеры, апряжения с ключами ный между усилителем рвого компаратора, и араторы, первые вхо(22) Заявлено 08. 07,76 (с присоединением заявки(23) Приоритет,(45) Дата опубликован Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в приборах для выделения сигналов из шумов.Известен амплитудный селектор, содержащий усилитель, компаратор, интегратор и источник фиксированного порогового напряжения 11.Недостатком известного устройства является высокая вероятность пропуска сигнала при малом отношении сигнал/шум, а также оно не защищено от ложных срабатываний,вызванных редкими шумовыми выбросами, соизмеримыми по амплитуде с полезным сигналом,Цель предлагаемого изобретения - повышение точности выделения сигнала из шума. ды которых соединены с выходами усилителя, вторые входы - с источником фиксированного порогового напряжения, а выходы дополнительных компараторов соединень с первыми входами первого и второго К 5- триггеров, выходы которых соединены с ключами управления делителя напряжения, при этом вторые входы первого и второго РЯ- триггеров соединены с выходом счетчика, первый вход которого соединен с выходом первого компаратора, второй вход счетчика соединен. с генератором импульсов и со вторым входом третьего КЯ-триггера, первый вход которого соединен с выходом второго компаратора, а выход - через интегратор соединен со вторыми входами первого и второго компараторов.На фиг. 1 дана структурная схема амплитудного селектора; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие его работу.Амплитудный селектор содержит усилитель 1, выход которого подключен через делитель 2 напряжения к сигнальному входу компаратора 3 и непосредственно соединен с сигнальными входами компараторов 4 и 5. Выход предоконечного каскада усилителя 1 связан с сигнальным входом компаратора 6.Вторье входы компараторов 4 и 6 полключецы к источнику 7 фиксированного порогового напряжения. Выходы компараторов 4 и 6 подключены, соответственно, к входамК 5-триг.еров 8 и 9, выходы которых связаны с входами управления ключей О и 1, соединенных с входами управления делителя 2. Входы К триггеров 8 и 9 связаны с выходом счетчика 12, вход сброса которого подключен к выходу компаратора 3, д его счетный вход связан с выхолоч генератора 13 импульсов малой длительности (порядка 0,1 мкс) и постоянной частоты повторения. ВьХол генератора 13 подключен также к входу К К-триг 5 ера 14, у которого вход 5 соединен с вы.ходом компаратора 5, а его выход связан со входом интегратора 15. Выход интегратора 15 подключен к вторым входам кочпараторов 3 и 5.Пре;.лагаемый амплитудный селектор работает следую;цим образом.Смесь сигнала с шумом поступает с выОда си лиГел 55 а сиГндлъный ВхОд комцардтора 5 (6 г. 2, а) и через делитель 2 ца сгнальный вход комцаратора 3. На вторыс входы указанных компараторов поступает цдцрякс 5 Ие :и;дваОцего порога с выпхола ццтсгрдтора 5. Это напряжение формируется следующим образом. Компдратор 5 из шумовых выоросов, превысивших напряжение порога, формирует импульсы устано 55 ки грГГера 14 Р единичное состояние (фиг., б, а импульсы генератора 3фцг. 2, в) периолпчески возврацаОт его в ну(с 5 Ое состояне. В зависимости От ТОГО, ско.ько време ш триггер 14 пребывает в том и лругоч состоянии (фиг. 2, г), соответственно увеличивается или уменьшается напряжение на выходе интегратора 15 (фиг. 2, л), т.е. изменяется порог срабатывания компараторов 3 и 5. Увеличение уровня шумов приводит к увеличению частоты срабатывания компаратора 5 и сопровождается соответствующим повышением напряжения интегратора 15, которое следит, таким образом, за уровнем шумов.Смесь сигнала с шумом, поступаюшая на вход компаратора 3, ослаблена лелителем 2 в такой степени, что компаратор 3 5 рц том же напряжении порога, что и у компаратора 5, срабатывает лишь при заданном отношении сигнал/шум, причем это заданное отношение может дискретно изменяться в зависимости от уровня полезного сигнала, Для измерения уровня сигнала смесь сигнала с шумом подается с выхода оконечного каскада усилителя 1 на сигнальный вход компаратора 4, а со входа того же каскада - на сигнальный вход компаратора 6. На вторые входы компараторов 4 и 6 подается фиксированное напряжение с выхода источника 7. Это напряжение заведомо больше амплитуды основной массы шумовых выбросов на выходе усилителя, поэтому кдхНдраторы 4 и 6 (фиг. 2,е,ж) срабатывают только от импульсов сигнала и редких шучовых выбросов и устанавливают триггер д или оба триггера 8 и 9 в елицичное состояние (фиг. 2, з, и), при котором 5 срабатывают ключи О и 1, уменьшаюткоэффициент передачи лелителя 2 и, таким образом, увеличивают заданное отношение сигнал/шум, при котором невозможно срабатывание компаратора 3 от шумовых выбросов. Если ни один из компараторов 4 и 6 не сработал, что свидетельствует о низком уровне сигнала, в лелителе устанавливается максимальный коэффициент передачи и селектор работает при минимальном заданном отношении сигнал/шум (фиг. 2, к, участок 1 и 1 Ъ), При большом уровне сигнала, когда срабатывают компараторы 4 или 4 и 6 одновременно, происходит увеличение коэффициец д деления лслителя 2, что эквивалентно скачкообразному увеличению порога срабдг 5:5 вднця компаратора 3 (фиг. 2, к, участки 11 и 111). Необходимо заметить, что скачкообразное увеличение порога срабатывания на риг. 2, к показано условно лля наглядности. В действительности пороговое напряжение изменяется так, как показано пунктиром, д скачком изменяется напряжение смеси сигнала с шумом на входе компаратора 3.,1 ля уменьцения вероятности пропускасигн 5(а в устройстве осуществляется дополнитель 1 о временная селекция импульсов сиг цала с априорно известной частотой повторения (прц э 1 ом раза сигнала заранее не известна, так как селектор не имеет внешней синхронизации) . кмпу(ьсом сигнала счетчик 12 обнуляется, а затем начинает счет импульсов генератора 13. Емкость счетчика 12 и частота генератора 13 таковы, что счетчик переполняется незадолго до появления очередного импульса сигнала (фиг. 2, л) ц формирует импульс установки триггеров 8 и 9 в нулевое состояние. При этом в делителе 2 с помощью ключей 10 и 11 устанавл:вается максимальный коэффициент передачи, так что в момент прихода сигнала селектор работает с минимальным отношением сигнал/шум, благодаря чему иск;цочается возможность пропуска 4 полезного сигнала, лаже если его амплитуда значительно меньше, чем в предыдущем периоде. Новое значение коэффициента передачи делителя 2 затем снова устанавливается в соответствии с уровнем пришедшего сигнала (фиг, 2, к). В результате напряжение порога срабдтыва 5 ия компаратора 3 всегла оказывается ниже уровня сигнала, но выше уровня шумовых выбросов, а на выходе компаратора 3 появляются импчльсы лишь в момент прихода полезного сигнала (фиг. 2, м).В результате введения в селектор генератора 13 и безынерционного триггера 14, не солсржашего времязадающих цепей, повышается допустимая частота срабатываниякомпаратора 3 и интегратор 15 всегда раоотает в линейном режиме, т, е. всегда точно следит за уровнем шумов.Благодаря введению перестраиваемого делителя 2 напряжения вместе с компарато рами 4 и 6, триггерами 8 и 9 и счетчиком 12, достигается дальнейшее снижение вероятности ложных срабатываний, так уровень смеси сигнала с шумом на входе компаратора 3 регулируется делителем 2 в зависимости от уровня полезного сигнала.1 ОФорлула изобретенияАмплитудный селектор, содержащий ин тегратор, первый компаратор, усилитель, выход которого соединен с первым входом второго компаратора, и источник фиксированного порогового напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выделения сигнала из шума, в него ввелены генератор импульсов, КЬ-триггеры, счетчик, делитель напряжения с ключами управления, включенный между выходом усилителя и первым входом первого компаратора, и дополнительные компараторы, первые входы которых соединены с выходамиусилителя, вторые входы - с источникомфиксированного порогового напряжения, авыходы дополнительных компараторов соединены с первыми входами первого и второго Ю-триггеров, выходы которых соединены с ключами управления делителя напряжения, при этом вторые входы первого и второго Ю-триггеров соединены с выходомсчетчика, первый вход которого соединен свыходом первого компаратора, второй входсчетчика соединен с генератором импульсови со вторым входом третьего КЬ-триггера,первый вход которого соединен с.выходомвторого компаратора, а выход - через инте ратор соединен со вторыми входами первого и второго компараторов.Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:1. Патент СШЛ Ло 3758868,кл. 328 - 165, 11.09.73.636788 П Составитель Л. Федорова Техред О. Луговая К Тираж 044 П Совета Мини и открытий кая наб., д. од, ул. Прое огоиз 4/5ктная, 4 Редактор Б. Павл Заказ 6967/48 ЫНИИПИ Го сударственн по делам 113035, Москва,лиал ППП Пате комитетОбретений Ж.35, Рау , г Ужг рректор И. Гоксичдписноетров СССР