Устройство дискретной автоматической настройки контура

(54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОИ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОНТУРАИзобретение относится к областирадиотехники, в частности, к устройствамнастройки колебательных контуров,Известно устройство дискретнойаэтоматической настройки колебатель"ного контура, настройка которого осу. ществляется путем подачи напряженияна элемент настройки (11,Это устройство содержит настраиваемый контур, частотный дискриминатор с двумя выходами знака отклонения частоты от заданного значения,и-разрядный элемент памяти дискрет ного значения величйны управляющего 15напряжения и цифроаналоговый преобразовательОднако это устройство не удовлет-воряет требованиям высокой, порядка 20нескольких десятков герц, точностинастройки, хотя и позволяет получатьмалое время настройки на заданнуючастоту (10-100 мс). Кроме того,элементы настройки (варикап, вариконд), управляемые напряжением, немогут работать при. криогенных темпеРатурах, а следовательно, и испольэо+.ваться в сверхпроводящих резонансных цепях. 2Наиболее близким техническйм решением к данному изобретению является устройство дискретной автоматической настройки контура, содержащее соединенные последоэательно блок возбуждения, настраиваемый контур, управляющйй вход кеторого подключен к выходу блока управления через испол иительный элемент, и цифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов,"выход которого подключен к первому и второму элементам И, а также дешифратор, счетчик импульсов и статический триггер 2 .Недостатком этого устройства является недостаточно высокая точность настройки колебательного контура, а также то, что после настройки контура на заданНую частоту устройство обязательно должно находиться во включенном состоянии.Целью изобретения является повьваение точности.Для этого в устройстве дискретной автоматической настройки контура, содержащем соединенные последовательно блок возбужрения, настраиваемый контур, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления через исполнительный элемент,ицифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов, выходкоторого подключен к первому и второму элементам И, а также дешифратор,счетчик импульсов и статический триггер, другой вход первого элементаИ подключен к выходу статическоготриггера, первый выход дешифратораподключен к управляющим входамблока возбуждения, цифрового частотного дискриминатора и счетчика импульсов, выход второго элемента Иподключен к входам счетчика импульсов и блока управления, между выходомцифрового частотного дискриминатораи входам статического триггера включены последовательно блок анализакода разности и дополнительный элемент И, другой вход которого подключен к второму выходу дешифратора, между выходом цифрового частотного дискриминатора и другим входомвторого элемента И включен блок сравнения, другой вход которого подклюЧен к выходу счетчика импульсов, амежду выходом первого элемента Й ивходом дешифратора включен дополни.тельный счетчик импульсов,Кроме того, в качестве исполнительного элемента в устройстве испо.".ьзован шаговый пьезопреобразователь.На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства.Устройство дискретной автоматической настройки контура содержитпоследовательно соединенные блоквозбуждения 1, настраиваемый контур2, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления 3 черезисполнительный элемент 4, и цифровойчастотный дискриминатор 5, генератортактовых импульсов 6, выход которогоподключен к первому и второМУ элементам И 7 и 8, Устройство содержиттакже дешифратор 9, счетчик импульсов 10 и статический триггер 11,Второй вход первого элемента И 7подключен к выходу статического триггера 11. Первый выход дешифратора9 подключен к управляющим входамблока возбуждения 1, цифрового частотного дискриминатора 5 и счетчикаимпульсов 10, Выход второго элементаИ 8 подключен к входам счетчика импульсов 10 и блока управления 3.Между выходом цифрового частотногодискриминатора 5 и входом стати-ческого триггера 11 последовательновключены блок анализа кода разности12 и дополнительный элемент И 13,другой вход которого подключен квторому выходу дешифратора 9. Междувыходом цифрового частотного дискриминатора 5 и другим входом второгоэлемента И 8 включен блок сравнения14, другой вход которого подключенк выходу счетчика импульсов 1Между выходом первого элемента И 7 5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 60 65 и входом дешифратора 9 включен дополнительный счетчик импульсов 15,Устройство работает с едующим образом.Команда настройки поступает на один из входов статического триггера 11 и изменяет его состояние, С выхода триггера разрешающий потенциал подается на первый элемент И 7, и импульсы, поступающие на второй вход этого элемента 7 с выхода генератора тактовых импульсов б, проходят на вход дополнительйого счетчика импульсов 15, выходы которого соединены с входами дешифратора 9. С приходом первого импульса на вход счетчика импульсов 15 с первого выхода дешифратора 9 снимается импульс начала цикла, который поступает в блок возбуждения 1, цифровой частотный дискриминатор 5 и на вход счетчика импульсов 10, После прихода импульса начала цикла блок возбуждения 1 переводит настраиваемый контур 2 в режим генерации, а частотный дискриминатор 5 подготавливается к счету частоты колебаний с выхода контура 2. Затем в течение определенного времени, которое зависит от точности настройки контура, в цифровом частотном дискриминаторе 5 происходит счет частоты колебаний с выхода контура, суммирование с кодом заданной частоты настройки контура и выдача кода разности на входы блока сравнения 14 и блока ,анализа кода разности 12. Если код разности не равен нулю, то с выхода блока сравнения 14 снимается сигнал, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора тактовых импульсов б через второй элемент И 8 на вход счетчика импульсов 10 и блок управления 3.Счетчик импульсов 10 считает импульсы тактовой частоты до тех пор, пока число импульсов, пришедших на его вход, не сравняется с кодом разности, после чего с выхода блока сравнения 14 на вход второго элемента И 8 подается сигнал, запрещающий прохождение импульсов тактовой частоты на вход счетчика импульсов 10. Из каждого импульса, которые поступают на вход блока управления 3, Формируется пачка из трех импульсов, разнесенных во времени и калиброванных пф амплитуде и длительности. С выхода блока управленйя 3 пачка импульсов поступает на вход исполнительного элемента 4, который производит перемещение органа настройки контура 2 на один шаг, величина которого определяется амплитудой импульса, поданного на исполнительный элемент 4, выполненный в виде шагового пьезопреобразователя. После окончания перемещения органа перестройки с второго выхода дешифратора 9 на один иэ674201 входов элемента И 13 поступает им" пульс конца цикла, а на второй вход - сигнал с блока анализа кода разности 12, который разрешает прохождение импульса конца цикла на второй вход триггера 11, когда код разности будет равен нулю. Если код разности равен 5 нулю, то импульс конца цикла проходит. через элемент И 13 и переводит триггер 11 в исходное положение, после чего процесс настройки контура 2 на заданную частоту заканчивается, и контур 10 из режима генерации переходит в пассивное состояние.Точность настройки контура 2 опре-. деляется величиной единичного перемещения (шага). Скорость перемещения органа перестройки контура и, следовательно, время настройки определяется частотой управляющего напряжения, подаваемого на пьезопреобразователь и величиной единичного перемещения. Так как после установки частоты настройки предложенное устройство может быть обесточено, то достигается большая зкономия энергии, что особенно важно для устройств, рабо тающих при криогенных температурах.Учитывая то, что пьезопреобразователь способен работать при криогенных температурах и выделять Резначительное количество тепла (не более ЗО 0,7 ватта), он располагается в одном объеме с настраиваежзм контуром, что значительно упрощает механическую связь пьезопреобразователя с элементом настройки контура н. не требует дополнительных мер к герметизации объема, в котором находится контур.Таким образом, устройство дискрет-. ной автоматической настройки контура позволяет обеспечить относительную точность настройки колебательного контура на верхней границе КВ диапазона порядка 310 при времени нас- тройки на заданную частоту менее 100 мс и потреблении энергии не более 3-4 ватт. 1. Устройство дискретной автома- тической настройки контура, содержащее соединенные последовательно блок возбуждения, настраиваемый контур, управляющий вход которого подключен к выходу блока управления через исполнительный элемент, и цифровой частотный дискриминатор, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к первому и второму элементамИ, а также дешифратор, счетчик импульсов и статический триггер, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, другой вход первого элемента И подключен к выходу статического триггера, первый выход дешифратора подключен к управляющим входам блока возбуждения цифрового частотного дискриминатораи счетчика импульсов, выход второго элемента И подключен к входам счетчика импульсов и блока управления, между выходом цифрового частотного дискриминатора и входом статического триггера включены последовательно блок анализа кода разности и дополнительный элемент И, другой вход которого подключен к второму выходу дешифратора, между выходом цифрового частотного дискриминатора и другим входом второго элемента И включен блок сравиения, другой вход которого подключен к выходу счетчика импульсов, а между выходом первого элемента И и входом дешифратора вклю чен дополнительный счетчик импульсов.2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что в качестве исполнительйого элемента использован шаговый пьеэопреобразователь.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 365014, кл,Н 03 В 3/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР В 365803, кл.Н 03 Х 3/00, 1973.ЪЪ 6: УФ Ж;ЙВЮЖФЙФВ".,Г;"-ФЭЪУВЮЕФЗФФЧ:6 МфйСажйа.,.ДУЮ -В,4 Ч ю;нЗаказ 4104/55 Тирвк 1059ЦНИИПИ Росударственного комитетапо делам иэобретений и открыти113035, Москва, ж, Раушская наб. ПодписноеСССР д. 4/5 Филиал ППП Патент, г.уагород, ул.Проектная,4