Устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала

Союз Советских Социвлнстических Реслублнк(51)М. КлЗ С 05 Г 1/44 Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытиИ(23) ПриоритетОпубликовано 070182, бюллетень Й 9 1 Дата опубликования описания 0701,82(72) Автор изобретения В.Т. Кондратов Ордена Ленина институт кибернетики АН Укринской ССР"(54) УСТРОИСТВО СТАБИЛИЗАЦИИ АМПЛИТУДЫ ИНфРАНИЗКОЦАСТОТНОГО СИГНАЛА 10 Изобретение относится к импульсной технике.Известно устройство нормировки сигналов по амплитуде, содержащее схему выборки и фиксации, две схемы сравнения напряжений, порный источник питания, интегрирующий одновибратор, синхронизатор, два одновибратора, логический элемент НЕ-ИЛИ, ги:терезисный элемент 1.Данное устройство не обеспечивает достаточной точности в диапазоне инфранизких частот.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала, содержащее усилитель мощности, выход которого соединен с выходом стабилизатора, а вход подключен к выходу ре гулирующего органа, соединенного с выходом усилителя, и электронный ключ, выход которого, шунтированный конденсатором, подключен к выходу упомянутого усилителя, а вход через 25 дополнительный усилитель соединен с нагрузкой двухстороннего напряжения, подключенного к выходу устройства, при этом выход дополнительного усилителя подключен к управляюще му входу электронного ключа черезвключенные последовательно фазоинвертор, дифференцирующую цепь и вспомогательный электронный ключ 2.Указанное устройство характеризуется недостаточной точностью.Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигается тем,что в устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигналасодержащее компаратор, первый входкоторого соединен с входной шиной,второй вход подключен к выходу первого аттенюатора, а выход компаратора через последовательно включенныеодновибратор и ключ соединены со входом второгоаттенюатора, и фильтрнижних частот, введены второй одно"вибратор, блок формирования импульсов, задатчик коэффициента деленияи сумматор, выход которого подключенко входу фильтра нижних частот, первый вход соединен с выходом второгоаттенюатора, а второй вход подключенк первому выходу блока формированияимпульсов, второй вход которогоподключен к первому входу первогоаттенюатора, третий выход соединенсо вторым входом ключа, а четвертыйи пятый выходы соединены с первым и вторым входами задатчика коэффициента деления, третий вход которого через второй одновибратор соединен с выходом первого обновибратора, а выход задатчика коэффициента деления соединены со вторыми входами аттенюаторов,причем вход блока формирования импульсов подключен к входной шине.Кроме того, блок формирования импульсов содержит два пиковых де тектора, два запоминающих элемента, автоматический переключатель, два делителя напряжения, формирователь, два компаратора и дифференцирующую цепь, вход которой соединен с входом 15 управления автоматического переключателя и первым выходом формирователя, второй выход которого через первый делитель напряжения соединен с третьим выходом блока формирования 2 О импульсов, второй выход которого подключен через второй делитель напряжения к одному входу первого компаратора и непосредственно - к выходу автоматического переключателя, входы которого через последовательно включенные пиковый детектор и запоминающий элемент соединены со входом блока формирования импульсов и вторым и первым входами соответственно первого и второго компараторов, выходы которых соединены с четвертым и пятым выходами блока, первый выход которого соединен с выходом диффервнцирующей цепи, причем второй вход второго компаратора соединен с общей шиной, а его выход подключен ко входу Формирователя.На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема блока формирования 40 импульсов.Устройство содержит компаратор 1, первый 2 и второй 3 одновибраторы, ключ 4, первый 5 и второй б управляемые аттенюаторы, сумматор 7, фильтр 8 нижних частот, эадатчик 9 коэффициента деления и блок 10 Формирования импульсов. Входной сигнал подается на входную шину 11, выходной сигнал снимается с выхода 12.50Блок 10 формирования импульсов содержит два пиковых детектора 13 и 14, два запоминающих элемента 15 и 16, автоматический переключатель 17, первый 18 и второй 19 делителя напряжения, формирователь 20, первый 21 и второй 22 дополнительные компараторы, дифференцирующую цепь 23.Устройство работает следующим образом.На вход компаратора 1 и на вход 0 блока 10 формирования импульсов поступает сигнал П(1) Ч з 1 пй 1. В блоке 10 этот сигнал поступает на входы пиковых детекторов 13 и 14 и на вход компаратора 22, где осуществляется 5 формирование коротких импульсов в моменты перехода сигнала через нулевое значение. Эти импульсы поступают на вход эадатчика 9 коэффициента деления и управляют его работой, устанавливая максимальный коэффициент деления аттенюаторов 5 и б.С выхода компаратора 22 короткие импульсы поступают. также на вход формирователя 20, с помощью которого формируется двухполярное напряжение типа меандр с частотой (и фазой) следования, равной частоте (и фазе) входного сигнала. Это напряжение с амплитудой ч, достаточной для управления работой автоматического переключателя 17, поступает на вход последнего с выхода формирователя 20,Двухполярное прямоугольное напряжение типа меандр с амплитудой Ч 6 поступает через делитель 19 напряжения с коэффициентом деления К, на вход ключа 4. Изменением коэффициента деления К делителя 19 напряжения устанавливается требуемое (нормированное) значение амплитуды выходного сигнала.С помощью пиковых детекторов 13 и 14 осуществляется выделение амплитудного значения сигнала в его положительные и отрицательные полупериоды,а с помощью запоминающих элементов15 и 16 - запоминание этих амплитудных значений. В результате на выходепереключателя 17, управляемого напряжением той же частоты, что и выходнойсигнал, формируется опорное двухполярное значение .типа меандр, Его амплитуда и амплитуда в положительныеи отрицательные полупериоды равны между собой Полученное опорное напряжение поступает со второго выхода блока 10 на первый вход аттенюатора 5. На его другой вход с выхода задатчика 9 поступает управляющий сигнал, соответствующий определенному значению коэффициента деления аттенюатора 5. В качестве управляющего сигнала используют ступенчато изменяющееся напряжение (или код), формируемое задатчиком 9. В результате на второй вход компаратора 1 поступает напряжение, которое сравнивается с мгновенным значение входного сигнала.В момент перехода сигнала через нуль устанавливают максимальное значение коэффициента деления. В момент равенства мгновенных значений сравниваемых сигналов на выходе компаратора 1 формируется тактовый импульс, который через одновибраторы 2 и 3 поступает на вход задатчика 9. Задним фронтом тактового импульса (с выхода одновибратора 3) устанавливают очередное значение коэффициента деления (очередное значение выходного ступенчатого напряжения или кода).формула изобретения 1. Устройство стабилизации амплитуды инфранизкочастотного сигнала, содержащее компаратор, первый вход которого соединен с входной шиной, второй вход подключен к выходу первого аттенюатора, а выход компаратора 60 Тактовые импульсы поступают на одновибратор 2, который Формирует прямоугольные импульсы постоянной длительности 1 о . Последние поступают на вход ключа 4 . В течение времени йо ключ открыт и прямоугольное напряжение типа меандр поступает на вход5 управляемого аттенюатора 6, коэффициент деления которого устанавливается равным коэффициенту деления аттенюатора 5 с помощью выходного напря- О жения задатчика 9. В результате на вход сумматора поступают импульсы напряжения длительностью т, и соото ветствующей амплитуды.На вход сумматора 7 в моменты перехода сигнала через нуль с выхода дифференцирующей цепи 23 поступают короткие импульсы соответствующей полярности. Коэффициент передачи сумматора 7 устанавливается таким образом, чтобы обеспечить минимальную 20 погрешность перехода через нуль (фазового сдвига) выходного сигнала фильтра 8 нижних частот при подаче в него сигнала с выхода сумматора 7.Амплитуда выходного сигнала 8 д 5 нижних чФстот(при коэффициенте передачи, равном единице) равна стабилизированному значению амплитуды, а форма выходного сигнала повторяет форму входного сигнала. 30Изменение знака приращения управляющего напряжения (или кода) задатчика 9 в соответствии с изменением знака производной сигнала, а также получение убывающего дискретного ряда коэффициентов деления осуществля 35 ются с помощью управляющего импульса, поступающего с пятого выхода блока 10 на второй вход (вход реверса) задатчика 9.Указанный импульс формируется с 40 помощью компаратора 21, на один из входов которого поступает входной сигнал, а на второй - сигнал с вы-. хода переключателя 17, уменьшенный по амплитуде с помощью делителя 18 45 напряжения на небольшую величину, обеспечивающую надежное срабатывание компаратора 21.Предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности за счет . 50 исключения влияния переходных процессов и коммутационных помех ключа,через последовательно включенные одновибратор и ключ соединены со входом второго аттенюатора, и фильтрнижних частот, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышенияточности, в него введены второй одновибратор, блок формирования импульсов, задатчик коэффициента деления и сумматор, выход которого подключен ко входу фильтра нижних частот, первый вход соединен с выходомвторого аттенюатора, а второй входподключен к первому выходу блокаформирования импульсов, второй выход которого подключен к первому входу первого аттенюатора, третий выходсоединен со вторым входом ключа, ачетвертый и пятый выходы соединеныс первым и вторым входами задатчикакоэффициента деления, третий входкоторого через второй одновибраторсоединен с выходом первого одновибратора, а выход задатчика коэффициента деления соединен со вторыми входами аттенюаторов, причем вход блока формирования импульсов подключенк входной шине.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок Фор"мирования импульсов содержит два пиковых детектора, два запоминающихэлемента, автоматический переключатель, два делителя напряжения, формирователь, два компаратора и дифференцирующую цепь, вход которой соединен со входом управления автоматического переключателя и первым выходом формирователя, второй выход которого через первый делитель напряжения соединен с третьим выходом блока формирования импульсов, второйвыход которого подключен через вто"рой делитель напряжения к одному входу первого компаратора и непосредственно - к выходу автоматического переключателя, входы которого черезпоследовательно включенные пиковыйдетектор и запоминающий элемент соединены со входом блока формированияимпульсов и вторым и первым входамисоответственно первого и второго компараторов, выходы которых соединеныс четвертым и пятым выходами блока,первый выход которого соединен с выходом дифференцирующей цепи, причемвторой вход второго компаратора соединен с общей шиной, а его выходподключен ко входу формирователя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3784921,кл. 328-135, 1974.2. Авторское свидетельство СССР9 469119, кл. 6 05 Г 1/44, 1973.896602 Составитель Г. КоролевТехредЕ. Харитончик Корректор Л. Бокшан хеев Редакто аказ 116 лиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4/36 ТираВНИИПИ Госудпо делам и 13035, Москва, Ж 907ственнобретениРаушс Подписноо комитета СССи открытийая наб., д, 4/