Способ автонастройки колебательного контура

(51)4 Н 03 Л 1/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ и,. УВЯИЫА ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСНО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Донецкий ордена Трудового Красиго Знамени политехнический институти Институт прикладной математики имеханики АН УССР(56) Каганов В.И,Системы автоматического регулирования в радиопередатчиках. - М: Связь, 1969, рис.6.11Авторское свидетельство СССР9 718891, кл. Н 03 .Т 1/00, 07.06.78,(54) СПОСОБ АВТОНАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГОКОНТУРА(57) Изобретение относится к радиотехнике. Улучшается динамика автонастройки колебательного контура (КК).Способ автонастройки КК основан намодуляции добротности КК, которую,осуществляют скачком от наибольшегок наименьшему значениям добротности .и,наоборот, через целое фиксированноечисло полупериодов выходного сигнала КК, Затем осуществляют выделениесигнала модуляции из выходного сигнала КК и одновременно выделение сигна -ла ошибки путем определения разности ддлительностей интервалов времени,соответствующих максим. и миним. добротностям ККЭтим сигналом управляют частотой настройки КК. Приведен Спример выполнения устройства, реализующего данный способ автонастройкиКК, 5 ил. 3 еай2201 Способ автонастройки основан на том, что разность фазовых сдвигов вынужденных составляющих выходного сигнала контура для двух различных добротностей Я, и 4 зависит от знака и величины расстройки контура, при этом при собственной частоте яп контура, большей частоты д входного сигнала, приращение фазовых сдвигов д(ю 1) О при частотея) ы,ду ясО, при Я = ЫоО. На фиг.2 кривая А соответствует фазочастотной характеристике ( = с Я, и ), а кривая Б - фазочастотной характеристике Ч К,Я ), пРичем Я ) (.Пусть началь - ная частота Ыо настройки контура, имеющего наименьшую добротность и установившийся выходной сигнал, выйе частоты Я =Ж, входного сигнала, т.е.ы, Я,фиг.2). В момент времени , когда выходной сигнал контура имеет нулевое значение, скачком увеличивают значение добротности донаибольшего значения Я (фиг.З, где В - выходной сигнал контура в установившемся режиме, Г - вынужденная составляющая выходного сигнала контура, Е - модулирующий добротность сигнал), При этом вынужденная составляющая выходного сигнала контура приобретает положительноеприращение фазы д ц = я (Ц , я, ) - С (Ц, са)О (фиг. 2) . Выходной сигнал контура изменяет фазу не мгновенно, и лишь по мере затухания свобод 40 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для автоматической настройки колебательных контуров в резонанс.Цель изобретения - улучшение динамики автонастройки.На фиг, представлена структурная электрическая схема устройства, осуществляющего предлагаемый способ; на фиг,2 - зависимости фазочастотных О характеристик колебательного контура от частоты выходного сигнала для двух различных значений добротности; на фиг.З и 4 - временные диаграммы поясняющие способ автонастройки " 15 колебательного контура в случае: частота настройки колебательного контура вьппе н ниже частоты входного сигнала; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройст- щ ва, осуществляющего предлагаемый способ. г аной составляющей выходной сигнал приближается к его вынужденной составляющей, Отсчитывают целое фиксированное число й полупериодов выходного сигнала (на фиг.2 и 3 и = 4), при этом через Ь полупериодов фаза выходного сигнала контура совпадает с. фазой вынужденной составляющей и в момент времени 1, равенства выходного сигнала нулю скачком изменяют добротность контура, уменьшая ее до наименьшего значения , . Длительность интервала времени, соответствующего добротности Я 1( фиг.3), равна длительности ь полупериодов выходного сигнала контура, за вычетом приращения фазы, приобретеннойл ь в момент времени 1, т.е.пТ - дд /2 ьПри изменении добротности в момент , вынужденная составляющая фиг.3, кривая Г) приобретает отрицательное приращение фазы д =ЧЙ Ь 1) Я Й Я) ( О по отношению к фазе выходного сигнала контура в тот же,момент времени.Аналогично указанному подсчитывают число следующих после 1, полу- периодов выходного сигнала и измеряют длительность интервала времени с , соответствующего пониженному значению добротности Я. При достижении числа п(в момент ), когда фаза выходного сигнала фактически совпадает с фазой вынужденной составляющей, изменяют добротность контура до Ц, фаза сигнала в этот момент равна фазе выходного сигнала контура в момент 1 п (фиг.З) . Длительность ь равна суммарной длительности и полупериодов выходного сигнала и приращения фазы д, приобретенной в момент 11 , т.е. Т =пТ/2 + ду Т/27, Сравнивая длительности ь иинтервалов времени, соответствующих разным значениям добротности, выделяют сигнал расстройки д , равньй д ь = с - Т = - д Т/и . Сигнал расстройки д 7 контура при частоте. яп настройки вьппе частоты Ю входного сигнала контура -отрицателендсО и пропорционален приращению фазовых сдвигов дЯ . Под действием этого сигнала и изменяется частота настройки, По мере. приближения к резонансу (у - яфиг,2) приращение фазы д, приобретаемое выходным сигналом контура при переходе с одной добротнос220 10 35,.работает следующим Устройствообразом.Выходной сигнал колебательного контура 1, например ток(фиг.5 Е), подается на вход датчика 2 тока, с 40 выхода которого сигнал, синфаэный с током 1, поступает на вход усилителя-ограничителя 3, Прямоугольный сигнал, переключения которого происходят в моменты достижения током 45нулевых значений, подается с выхода усилителя-ограничителя 3 на вход дифференцирующей цепи 4 ( фиг.5 Ж) . Лифференцирующая цепь 4 дифференцирует входной прямоугольный сигнал 50 и в моменты его переключения Формирует на выходе короткие импульсы фиг.5 3). Полярность этих импульсов чередуется. Выпрямитель 5 приводит ,входные импульсы, следующие через полпериода тока 1, в моменты достижения им нулевого значения к однополярному импульсному сигналу ( фиг,5 К) 55 ти на другую, стремится к нулю, приэтом уменьшается сигнал расстройкиЬь, При достижении резонанса в контуре, когда частота настройки (доравна частоте входного сигнала Ы 5т.е.у =Я, приращение ь( = О, сигнал расстройки А ь также равен О иизменение индуктивности или емкостиконтура, вызываемое сигналом расстройки, прекращается.Процессы, происходящие при начальной частоте настройки яо контура ниже частоты Ы входного сигналаконтура (фиг.2), иллюстрируютсяфиг.4. Сигнал расстройки Аь контура 15в этом случае положителен и пропорционален АЯ,Способ автонастройки может бытьосуществлен, например, при помощиустройства ( фиг.1), содержащего колебательный контур 1, датчик 2 тока, усилитель-ограничитель 3, дифференцирующую цепь 4, выпрямитель 5,счетчик 6, счетный триггер 7, селекторы 8 и 9 импульсов положительной и 25отрицательной полярностей, первый10 и второй 11 фильтры нижних частотсумматор 12, управляющий элемент 3и модулятор 14 добротности, при этомсовокупность блоков 2 - 7 осуществ 30ляет выделение из выходного сигнала колебательного контура 1 сигнала модуляции, а выделение сигналаошибки осуществляется совокупностьюблоков 8 - 12. 112Таким образом измеряются мгновенные значения выходного сигнала колебательного контура (в рассматриваемом случае тока 1) и выделяются моменты достижения им нулевого значения. Короткие импульсы с выхода выпрямителя 5 подсчитываются счетчиком 6, вырабатывающим короткие импульсы фиг.5 Л), синхронно с приходом каждого 11 -го импульса, после предыдущего выходного, Импульсы с выхода счетчика 6 поступают на вход счетного триггера 7, производящего по каждому входному импульсу смену полярности своего выходного сигнала (фиг.5 К). Сигнал имеет прямоугольную форму и является модулирующим добротность контура. При этом положительной полярности этого сигнала соответствует наибольшая добротность 3 а отрицательной - наименьшая 8 . Положительная полярность сигнала с выхода счетного триггера 7 пропускается селектором 8 импульсов положительной полярности на первый Фильтр 1 О нижних частот, сигнал на выходе которого пропорционален длительности 6+ наибольшего значения добротности фиг.5 Н). Отрицательная полярность сигнала пропускается селектором 9 импульсов отрицательной полярности на второй фильтр 11 нижних частот, сигнал на выходе которого пропорционален длилтельности ь наименьшего эначеиия добротности (Фиг.5 и) .Сравнение сигналов с выходов фильтров 10 и 11 нижних частот производится суммированием на сумматоре 12. Выходной сигнал сумматора 12 (сигнал расстройки контура) (фиг.5 Р) воздействует на управляющий элемент 13 и изменяет частоту настройки колебательного контура 1,Формула изобретенияСпособ автонастройки колебательного контура, основанный на модуляции его добротности, выделении сигнала модуляции из выходного сигнала колебательного контура и одновременном выделении сигнала ошибки и йоследующем управлении этим сигналом частотой настройки колебательного контура, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения динамики автонастройки, модуляцию добротности колебательного контура осуществляютскачком от наибольшего к наименьшему значениям добротности и наоборот через целое фиксированное число полупериодов выходного сигнала колебательного контура, а выделение сигнала ошибки осуществляют путем определения разности длительностей интервалов времени, соответствующих максимальной и минимальной добротностям колебательного контура.122012 ос е аенко акто раж 816 Подписивенного. комитета СССР ака тенин и открытииЖ, Раушская на 4/ илиал ППП "Патент",г.ужгород,оектная, 4 1331/59 Ти ВНИИПИ ГосуДаРс по делам изобр 113035, Москва тель С,Даниэлян