Устройство для автоматической подстройки частоты частотно модулированного генератора

Союз СоветсиикСоциапистичесиикРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕДЬСТ 8 У ц 936437(51)М. Кд, Н 03 Ь 7/02 фтвудлрстваклый камитет СССР до делам нзобретений и откритнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ПОДСТРОЙКИЧАСТОТЫ ЧАСТОТНО-МОДУЛИРОВА ННОГО ГЕНЕРАТОРА Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматической подстрОЙпт. частоты ЧМ генератора со держюцее высокочастотный (ВЧ) переключатель, выход которого соединен с входом дискриминатора, один вход - с выходом опорного генератора, другой 20 вход является сигнальным входом устройства для автоматической подстройки. частоты ЧМ генератора, а управлякицнйвход ВЧ переключателя соединен . выходом первого формирователя управляю 1Изобретение относится к радиотехни-ке и может использоваться в генераторахс частотной модуляцией и автоматической регулировкой частоты,Известны устройства для автоматической подстройки частоты (АПЧ частотно-модулированных (ЧМ) генераторов,содержащие в цепи автоподстройки смеситель частот подстраиваемого и опорного генераторов, дискриминатор, навход которого подается разностная чаотата, последовательно включенныефильтры; усилитель и управшпощий элемент, подключенный к входу управляющему частотой стабилижруемого генератора 1,Однако в этих устройствах характеристики дискриминатора в петле обратной свяж зависят от температуры идругих внешних факторов, что ведет кизменению частоты и, следовательно,уменьшению эффективности йепи автоподстройки. Кроме этого, в данныхустройствах при несимметричном сигна 2ле, характеризуемом случайной функцией времени, и использовании дискретной импульсной системы АПЧ, включаемой в дискретные моменты времени, .- например, в течение действия синхронизирутоших импульсов, на выходе смесителя н дискриминатора имеют место переходные процессы в моменты импульсного воздействия, которые также ухудшают точность работы цепи автоподстройки.3 М 843 ших сигналов, а также фильтр верхних частот 21 .В данном устройстве нестабильность параметров дискриминатора не отражается отрицательно на точнОсти работы цепи ЛПЧ, однако оно не свободно от отрицательного влияния переходных процессов, имеющих место от импульсного воздействия на.входе дискриминатора, Кроме этого, в устройстве при несим метрнчном сигнале, характеризуемом случайной функцией времени, происходит смешение средней частоты пропоуаиональной величине асимметрии сигнала и демодуляция сигнала в области частот, входящих в попасу фильтра низких частот. Все это не может обеспечить до статочную точность, формирования сигнала подстройки прн работе в устройствах сбора и преобразования информации с 20 временным разделением каналов и частотной модуляцией сигнала, так как модулируюший сигнал в этих устройствах занимает весь низкочастотный диапазон от О Гц випочитепьно, как правило, несим метричен и характеризуется случайной функцией времени.Бель изобретения - повышение точности формирования сигнала подстройки путем уменьшения щпппшя переходных процессов. " Поставленная цель достигается тм, что в устройство дпя автоматической подстройки частоты ЧМ генератора, со 35 держащее высокочастотный переключатель, выход которого соединен с входом дискриминатора, один вход - с выходом опорного генератора, другой вход является сигнальным входом устройства дпя автоматической подстройки частоты ЧМ генератора, а управляющий вход ВЧ переключатепя соединен с выходом первого формирователя управляющих сзгналов, а также фильтр верхних частот, введены45 последовательно соединенные первый ключ, вход которого соединен с выходом дискриминатора, и блок памяти, выход которого соединен с входом фильтра верхних частот, посцедоватепьно соедн ненные второй ипоч, вход которого сое 50 динен с выходом фаьтра верхних частот, и интегратор, выход которого является выходом устройства, а также элемент задержки и второй формирователь управляющих сигналов, пркчем выходы второго формирователя управляккцнх сигналов и элемента задержки соединены соответсь. венно с управлякицими входами первого 7 4и второго ключей, а входы подключенык выходу первого формирователя управ-лякавх сигналов,На фнг. 1 представлена структурнаясхема предложенного устройства; нафиг. 2 - временные диаграммы его работы,Устройство содержит первый формиР + 1 тж Щ ,ВЧпереключатель 2, опорный генератор 3,дискриминатор 4, второй формирователь5 управляющих сигналов, первый ключ 6,блок 7 памяти, фильтр 8 высоких частот(ФВЧ), второй ключ 9, элемент 10задержки, интегратор 11.Устройство работает следующим обНа один вход ВЧ переключателя 2подается ВЧ напряжение с выхода подстраиваемого ЧМ генератора (не показан), а на другой его вход подаетсянапряжение с выхода опорного генератора 3, Частотная характеристика сигнала подстраиваемого генератора представлена на кг. 2 б, а опорного генератора на фиг, 2 о В промежутоквремени от 1 до 1, соответствуюпкйвремени опроса каналов (сбора информации), зависимость частоты подстраиваемого ЧМ генератора от времени носитслучайный характер, а в промежутоквремени от 1 до Ф., именуемый в технике маркерным промежутком и служащий дпя разделения кадров в аппаратуресбора и преобразования информации,частота ЧМ генератора равна его номинальной частоте. Частота опроса кана,пов и местоположение маркерного промежутка задается синхронизатором(не показан), входящим в аппаратурусбора и преобразования информации.Синхроимпульсы (фиг. 2, В ) подаются навход первого формирователя 1 управляющих сигналов, который вырабатываетимпульс, не превосходящий по длительности маркерного промежутка и подаваемый на управляющий вход ВЧ переключатепя 2 айаг. 2, , ), который во времяего действия подключает к своему выходу выход ЧМ генератора и отключаетот него выход опорного генератора 3,При этом на вйходе ВЧ переключателя2 при наличии разницы между частотами опорного генератора 3 и ЧМ генератора формируется напряжение с переменной частотой, Поданное на входдискриминатора 4 это ВЧ напряжениепреобразуется в импульсное низкочастотное напряжение (фиг. 2 д ), прн5 9364 этом величины и полярность импульса соответственно зависят от величины и знака ухода частоты ЧМ генератора, а относительный нотещиальный уровень определяется точностью настройки дис 5 кркминатора 4, Из эа резях скачков частоты и фазы пОдаваемОго ка вход дискриминатора 4 сигнала на его выходе в эти моменты неизбежны переходные процессы, искажающие выходные 10 импульсы и уменьшающие тОчносгь автоподстройки, Для исключения переходных процессов сигнал обрабатывается с помощью первого ключа 6, блока 7 памяти и второго формцровгтжи 5 управлякяцих сигналов, который формирует на своем выходе просечкн Изт. 2 е ),длительность которых выбирается несколько больше дпительности череходных процессов на выходе дискриминато ра 4. Указанные просечкн подакхгся на управипоший вход первого ключа 6 и закрывают его на время действия перехОдных процессов на его вроне, при эгом на его выходе формнруютса икшуль 25 сы, изображенные на фиг. 2 а, С выхода первого ключа 6 напряжение подается на блок 7 памяти, который обеспечивает запоминание прошедшего через первый ключ б напряжашя на время его 30 закрытия. В результате на выходе блока 7 памяти напряженне щжмимает вид, изображенный на фнг. 2 3 . С цепью исключения из сигнала постоянной составляющей, которая Определяется, в основном, относительным потенциапьным уровнем сигнала, не несущего инфорд,адин Об уходе частоты подстрапвае.,ого ЧМ генератора и затрудняет Обработку получаемого сигнала, сигнал с выхода блока 7 памяти подается на вход фильтра 8 высоких частот, на выходе которого сигнал принимает вид, изображенный на фиг. 2 и . Площаж сигнала, расположенная над Осью времени рзвна площади сигнала под осью времени и при равенстве частот опорного генератора 3 и под-. страиваемого ЧМ генератора указанные площади Обрпцаются в нуль. С выхода фильтра 8 высоких частот сигнал подается на вход второго ключа 9, управляющий вход которого подключен к выходу элемента задержки, на выходе которого формируется импульс (фиг, 2 к ), длительность которого равна дпцтепьности импульса с первого формирователя 1 управляющих сигналов н который задержан Относительно его на время, равное длительности просечки, формируемой вто 37 6рым формирователем Х управляющих сигснапав. Второй ключ 9 открывается навремя действия управляющего си 1 нала.Напряжение на выходе второго ключа 9имеет вид, изображенный на фнг. 2 пИмпульсы с выхода второго ключа 9подаются на вход интегратора 11, с выхода которого проинтегрированное напряжение подается на управляюшнй входподстраиваемого ЧМ генераторе,Предпоженное устройство значительно повышает точность автоматической подстройки частоты при работе в устройствах сбора и преобразования информации с временным разде;1 ением каналов и частотной модуляцией, при этом отсутствует демодуляция сигнапа во всем диапазоне модулирукшух частот, изменение параметров дцскрвцгнатора и входяиих в цепь обратной связи устройств От изменения температуры и другюк внешних факторов не уменьшает точность авто- подстройки частоты. Формула изобретения Устройство дпя автоматической подь. стройки частоты частотно-модутярованного (ЧМ) генератора, содержащее высокочастотный (ВЧ) переключатель, выход которого соеувнен с входом дискриминатора, один вход - с выходом опорного генератора, другой вход является сигнальным входом устр Ъ.-.1 ка для автоматической йодстройкн частоты ЧМ генератора, а унравлякашй вход ВЧ переключателя соединен с выходом первого формирователя управляюпщх сигналов, а также фильтр верхних частот, о г. л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности формирования сигнала подстройки путем уменьшения влияния переходных процессов, в него введены последовательно соединенные первый ключ, вход которого соединен. с выходом дискриминатора, и блок памяти, выход которого соединен с входом фильтра верхних частот, последовательно соединенные второй ключ, вход которого соединен с выходом фильтра верхних частот, и интегратор, выход которого является вькодом усч ройства, а также элемент задержки и второй формирователь управляющих сиги лов, причем выходы второго формирователя управляющих сигналов и элемента задержки соединены соответс гвекно с7 М 6437 8У 1 РЕЩ Щ Щ " Р 1. Каганов В. И. Системы автома- . го ключей, а входы подключены к вы- тического регулирования в радиопереходу первого формирователя управляю- датчиках, МфСвяэь", 1969, с,109 118, пах сигналов. 2. Патент Японии М 50-13145,Источники информации, кл. Н 03 В 3/10, опубпик. 1975 прщятые во внимание при экспертизе (прототип).Ъ синдонизаави ген акаэ 4258/76 Тираж 959 Подписное111 1 ПП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,Фол