Детектор огибающей амплитудномодулированных сигналов

)М. Кл.д 18-24 исоединение заявки М 0 06 6 7/12 Н 03 Р 1/16 Государственный иомите СССР но дедам изобретений и открытий23) Пр иорк тетОпубликовано 230Дата опубликовани 81, бюллетень,йЯ 3 описания 23.09.81(72) Авторы изобретен и В.С.Годлевский, Г.И.Рачитский и Ю.Вфасильев 71) Заявите Институт электродинамики АН УкраинскЪ 1 ГССР ДЕТЕКТОР ОГИБАЮЩЕЙ АИПЛИТУСИГНАЛОВ МОДУЛИ РОВАН является детектор .огибающей амплитудно-модулированных сигналов, содержащий линйю задержки, компаратор,дифференцирующее звено ждущий муль-тивибратор, два выпрямительных диода и блок выборки и хранения с ключемзапоминающим конденсатором, повторителем напряжения с стробирующей логической схемой. Перечисленные блокив устройствесоединены последовательно 23 .Недостатком устройства являетсянизкая точность, так как при неста бильности несущей частоты входногоамплитудно-модулированного сигнала в .выходное напряжение устройства вносится погрешность, обусловленнаятем, что управляющий импульс на вы борку амплитудного значения будет.поступать не в момент прохождениявходного сигнала, через максимум, араньше или позже и конденсатор будетэапоминать не амплитудное значение.По этой же причине разность фаэ вход-ного и вспомогательного сигналовдолжна быть равна нулю, а к точнос-.ти элементов линии задержки и компаратора предъявляются высокие требо- ЗО ванин Изобретение относится к аналого"вой вычислительной и измерительной,техникв и может быть использованов множительных устройствах, системахконтроля операционных усилителей,датчиках-приемниках с апмлитудной модуляцией и т.д,Известен детектор, содержащийамплитудный дискриминатор, импульсный усилитель, два канала зарядазапоминающего конденсатора, с расширителями импульсов, выпрямительньвщ диодами и резисторами, запоминающий конденсатор, разрядный резистор и повторитель напряжения, выходкоторого подключен ко входу дискриьынатора (1.Недостатком этого устройства является низкая точность выделения:огибающей входного сигнала, обуслов.ленная динамической погрешностьюотслеживания входного сигнала, атакже влиянием разрядного резистора.Кроме того, форсирующий канал не;обеспечивает максимальной скоростизаряда запоминающего конденсатора,так как содержит в цепи его зарядарезистор.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому устройству5 10 (5 20 35 30 35 50 55 60 Цель изобретения - повышение точности.Поставленная цель достигается тем, что в детектор огибающей амплитудномодулированных сигналов, содержащийпоследовательно соединенные нуль-орган и дифференцирующий элемент, дваключа, два запоминающих конденсатораи два повторителя напряжения, ко входу каждого иэ которых подключеныпервые выводы ключа и запоминающегоконденсатора, соединенных вторыми выводами с шиной нулевого потенциала,введены блок выбора наибольшего помодулю сигнала два Формирователя идва амплитудных Детектора, неинверти"рующий вход каждого из которых подключен ко входу нуль-органа, выход -ко входу соответствующего повторителянапряжения, а инвертирующий вход - квыходу этого повторителя напряжения,соединенного с одним.из входов блокавыбора наибольшего по модулю сигнала,причем Формирователи управляющегосигнала включены между выходом дифференцирующего элемента и управляющим входом соответствующего Ключа.На чертеже представлена схема детектора огибающей амплитудно-модулированных сигналов.Детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов содержит нульорган 1, дифференцирующий элемент .2,блОк 3 выбора наибольшего по модулюсигнала, два канала однополупериод,ной демодуляции, причем, первый канал состоит из формирователя 4, управляющего сигнала, амплитудного детектора 5, ключа б, запоминающего конденсатора 7, повторителя напряжения 8, второй канал состоит из Формирователя 9 управляющего сигнала, амплитудного детектора 10, ключа 11,запоминающего конденсатора 12, повторителя напряжения 13.Неинвертирующие входы амплитудных детекторов 5 и 10 и вход нуль органа 1 соеДинены вместе, выход нуль-органа1 подключен ко входу дифференцирующего элемента 2, выход которого соединен со входами формирователей 4 и 9 управляющих сигнала, ключи б и 11, запоминающие конденсаторы .7 и 12 включены между шиной нулевого потен.циала и неинвертирующими входами повторителей напряжения 8 и 13, выходы которых подключены к инвертирующим входам амплитудных детекторов 5 и 10 и входам блока 3 выбора наибольшего по модулю сигнала.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Входной сигнал поступает на входы нуль-органа 1 и амплитудных детекторов 10 и 5. Нуль-орган 1 преобразует периодический входной сигнал в меандр который подается на дифференцирующий элемент 2, формирующий импульсй положительной и отрицательной полярности. Эти импульсы запускают формирователи управляющих сигналов 4 и 9, Формирователь 4 срабатывает от положитель- . ных импульсов и замыкает ключ бв момент прохождения входного сигнала из области отрицательных значений в область положительных значений. Формирователь 9 срабатывает от отрицательных импульсов и замыкает.ключ 11 в момент йрохождения входного сигнала из области положительных значений в область отрицательных значений.Таким образом, ключи б и 11 будут замыкаться поочередно, причем на каж", дый ключ сигнал на замыкание поступает через период. Ключи 6 и 11 остаются в замкнутом состоянии на время, необходимое для разряда запоминающих конденсаторов 7 и 12, которое задается шириной импульсов, выдаваемых дифференцирующим элементом 2.В исходном положении ключи б и 11 разомкнуты, напряжения на запоминающих конденсаторах 7 и 12 равны О. При поступлении положительной полуволны входного сигнала происходит кратковременное замыкание ключа б (запоминающий конденсатор 7 не разряжается, так как напряжение на нем равно 0), отпирается амплитудный детектор 5 и запоминающий конденсатор 7 заряжается до амплитудного значения О, ко+ торое затем удерживается на нем до конца периода Т, пока не замкнется ключ 6. В течение этого полупериода амплитудный детектор 10 заперт, напряжение на его выходе и, соответственно, на запоминающем конденсаторе 12 равно О, Напряжения запОминающих конденсаторов 7 и 12 через повторители напряжения 8 и 13 подаются на блок 3 выбора наибольшего по модулю сигнала, на выходе которого через время - Т установится Пд, которое бу 1дет на нем до конца периода.4 При прохождении входного сигнала через нулевое значение кратновре" менно замыкается ключ 11 (запоминающий конденсатор 12 не разряжается, так как напряжение на нем равно 0) и с началом прихода отрицательной полуволны запирается амплитудный детектор 5., а отпирается детектор 10., На конденсаторе 12 появляется напря-, жение отрицательной полуволны, которое через повторитель напряжения 13 подается на блок 3 выбора наибольшего по модулю сигнала и сравнивает" ся с напряжением 0 , На выходе .+блока 3 устанавливается наибольшее из них по модулю напряжение. Через время -Т напряжение на запоминающем34конденсаторе 12 и на выходе повторителя напряжения 13 достигает амплитудного значения отрицательной полу- волны.Через интервал времени, равньй периоду Т, замыкается ключ 6, происходит сброс предыдущего положительного амплитудного значения О,цс за.поминающего конденсатора 7, открывается детектор 5 и начинается отсле живание и запоминание максимального значения напряжения новой положитель-. ной полуволны, сравнение его с 0;,ок на блоке 3 и выделение наибольшего по модулю из них. 1 ОЧерез время 1 - Т происходит сброс и запоминание нового амплитудного значения отрицательной полуволны.Таким образом, происходит слежение за изменениями алплитудных значений положительной и отрицательной полярностей входного сигнала, выбор наи.большей аьщлитуды и сброс предыдущего значения.Введение в детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов бло ка наибольшего по модулю сигнала, а в каждый канал однополупериодной де.модуляции - блока управления ключом и амплитудного детектора, определенно связанных друг с другом, позволн ло повысить точность и расширить область его применения за счет того, что выборка и запоминание амплитудных значений полуволны входного сигнала осуществляется в каждом канале однополупериодной демодуляции амплитудным детектором,запоминающим конденсатором и повторителем напряжения, а выделение максимального значения - блокомвыбора наибольшего по модулю сигнала. Кроме того, логические переключения осуществляются нуль-компаратором, дифференцирующим звеном, блоком управления ключом .и ключом и все логические переключения происходят в первую половину полуволны, 4 О до момента прохождения входного сигнала через амплитудные значения, тоесть, в то время, когда они не влияют на точность выборки, запоминания и выделения максимального эиа 1 че ния входного сигнала. Точность повышается также за счет того, что входной сигнал используется для формирования управляющих команд на логические переключения в схеме.Формула изобретенияДетектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов, содержащий последовательно соединенные нуль- орган и дифференцирующий элемент, два ключа, два запоминающих конденсатора и два повторителя напряжения, ко входу каждого из которых подключены первые выводы соответствующих ключа и запоминающего конденсатора, соединенных вторыми выводами с шиной .нулевого потенциала, о т л и.- ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены блок выбора наибольшего по модулю сигнала, два формирователя управляЫ- щего сигнала и два амплитудных детектора, неинвертирующий вход каждого из которых подключен ко входу нуль-органа, выход в .ко входу.соответствующего повтооителя напряжения, а инвертирующий вход - к выходу этого. повторителя напряжения, соединенного с одним иэ входов блока выбора наибольшего по модулю сигнала, причем формирователи управляющего сигнала включены между выходом дифференцирующего элемента и управляющим входом соответствукщего ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Волгин Л.И. Измерительные преобразователи переменного напряженияв постоянное, М 1 фСоветское радио1977, с, 240.2. Проектирование и применениеоперационных усилителей. Под ред.Дж., Грэма и др. М., Мирф, 1974,с, 510, рис, 11, 16 а (прототип).Составит ЖехредТ ъС.ВелаиМа"точка Коррекжр Ю ФЮВВрре -Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю Ю ФВЬЮ Ф ВФ ФЭ Ю омак Заказ 8079/71ВНИИПИпо д113035, Мос Тираж Государст елам изоб ква, 3-35 нного к теиий и Раушска Проектная,. Ужг иал ПП Патентф едактор А,Шандо Подписмитета СССРткрытияиаб., д, 4