Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно модулированного сигнала

(19) 111 К 29 06 ВЩ;Г)Н)1 е Щ САНИЕ ИЗОБРЕТЕОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н(56) АвторскоеМф 746333, кл. САвторское сМ 1095106, кл. ов, А.А.Мас .В.Леонов 9(088,8) свидетельст 01 К 29/06 идетельство С 01 К 29/О ло о ССС 1977 98 ДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА МОДУЛЯЦИИ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННОГО СИГНАЛА(57) Изобретение относится к импульсной технике и может быть использованодля измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных (АМ) сигналов. Цель изобретения - повьппениебыстродействия и расширение функциональных возможностей - достигаетсяпутем установки времени, кратногопериоду огибающей входного АМ сигнала. Для этого в преобразователь дополнительно введены: задатчик 11 режима измерения, четыре ключа 12-15,два интегратора 16 и 17 и два аналого-цифровых преобразователей 18 и19. Устройство также содержит усили%тель 1 входного сигнала, синхронныйдемодулятор 2, формирователь 3 управляющего напряжения, выпрямитель 4огибающей АМ сигнала, компараторы 5и 6, формирователь 7 команд на элементе И, ключИ 8 и 9, арифметическийблок 1 О, формирователи 33 и 34 опорного напряжения, Задатчик 11 содержит делители 20 и 21 частоты, дешифраторы 22 и 23, усилитель-ограничитель 24, формирователь 25 кода периода дискретизации, формирователь26 кода времени измерения, В составдемодулятора 2 входят ключи 27 и 28,интеграторы 29 и 30, дифференциальный усилитель 31 и запоминающий блок32. 2 ил,30 Усилитель 1 входом соединен с источником входного амплитудно-модули рованного сигнала, а выходом - с первым (сигнальным) входом синхронного демодулятора 2 и через формирователь 3 управляющего напряжения - с его вторым (управляющим) входом и первым входом задатчика 11 режима измерения, первый выход синхронного де-. модулятора 2 подключен к второму входу задатчика 11 режима измерения и через выпрямитель 4 огибающей амплитудно-модулированного сигнала, ключ 12, интегратор 17 и нормально разомкнутый ключ 9 - к входу аналого-цифрового преобразователя 19, а второй 1 133783Изобретение относится к импульснойтехнике и может быть использованодля измерения глубины модуляции амплитудно-модулированных сигналов,5Целью изобретения является повышение быстродействия и расширениефункциональных возможностей путемобеспечения установки времени измерения, кратного периоду огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала.На фиг, 1 приведена функциональнаясхема преобразователя, на фиг. 2временные диаграммы его работы. 15Преобразователь содержит усилитель 1 входного сигнала, синхронныйдемодулятор 2 амплитудно-модулированного сигнала, формирователь 3 управляющего напряжения, выпрямитель 4 20огибающей амплитудно-модулированногосигнала, первый и второй компараторы5 и 6, формирователь команд на элементе И 7, первый и второй ключи 8и 9, арифметический блок 10, задатчик 2511 режима измерения, третий, четвертый, пятый и шестой ключи 12, 13,14 и 15, первый и второй интеграторы16 и 17, первый и второй аналого-цифровые преобразователи 18 и 19.Задатчик 11 режима измерения содержит первый и второй делители 20и 21 частоты, первый и второй дешифраторы 22 и 23, усилитель-ограничитель 24, формирователь 25 кода периода дискретизации, формирователь26 кода временй измерения, Синхронныйдемодулятор 2 содержит ключи 27 и 28,интеграторы 29 и 30, дифференциальный усилитель 31 и запоминающий блок32. Преобразователь содержит такжеформирователи 33 и 34 опорного напряжения.1 0гвыход синхронного демодулятора 2 через нормально разомкнутый ключ 13, интегратор 16 и нормально разомкнутый ключ 8 - к входу аналого-цифрового преобразователя 18, выход интегратора 16 через нормально замкнутый ключ 14 соединен со своим вторым входом и с первым входом компаратора 5, выход которого подключен к управляющему входу ключа 8 и к первому входу элемента И 7, выход интегратора 17 через нормально замкнутый ключ 15 подключен к его второму входу и к первому входу компаратора 6, который подключен выходом к второму входу элемента И 7, выходом подключенного к управляющему входу ключа 9, выхдды аналого-цифровых преобразователей 18 и 19 соединены соответственно с первым и вторым входами арифметического блока 10, первый выход задатчика 11 режима измерения подключен к третьему (управляющему) входу синхрон ного демодулятора 2, а его второй выход - к управляющим входам ключей 12-15, первый вход эадатчика 11 режима измерения через делитель 20 частоты и дешифратор 22 соединен с его первым выходом, при этом второй вход дешифратора 22 подключен к выходу формирователя 25 кода периода дискретизации, а второй вход задатчика 11 режима измерения через усилитель-ограничитель 24, делитель 21 частоты и дешифратор 23 соединен с его вторым выходом, при этом второй вход дешифратора 23 подключен к выходу формирователя 26 кода времени измерения. Первый (сигнальный) вход синхронного демодулятора 2 через нормально разомкнутый ключ 27 соединен с первым входом интегратора 29, выходом подключенного к входу интегратора 30, к первому входу дифференциального усилителя 31 и к первому выходу синхронного демодулятора 2, выход интегратора 30 соединен с вторым входомдифференциального усилителя 31 и вторым выходом демодулятора 2, выход дифференциального усилителя 31 через нормально разомкнутый ключ 28 и запоминающий блок 32 подключен к второму входу интегратора 29, при этом управляющие входы ключей 27 и 28 соединены с вторым и третьим (управляющим) входами синхронного демодулятора 2 амплитудно-модулированного сигнала .3133Устройство работает следующим образом.На вход усилителя 1 поступает входной амплитудно-модулированный сигнал (фиг. 2 а ) видаУ (г) = Ч(1 + шздпйс)в 1 пм, (1)где Ч - амплитуда немодулированногонесущего напряжения,ы - угловая частота несущей,Я - угловая частота огибающей,ш - коэффициент модуляции.Напряжение КН(т), где К - коэффициент передачи усилителя 1, поступает на сигнальный вход демодулятора 2 и вход формирователя 3, Навыходе формирователя 3 образуютсяпрямоугольные импульсы частотыс фронтами, соответствующими моментам перехода через ноль напряжениянесущей частоты (фиг, 2 б), поступающими на второй управляющий вход демодулятора 2 и на вход делителя 20задатчика 111В результате с выхода дешифратора 22 на третий (управляющий) входдемодулятора 2 поступают прямоугольные импульсы (фиг. 2 в), следующие спериодомН= К,К (щЧз 1.пйс + Ч), (3) где К - коэффициент передачи тракта3вход ключа 27 - выход интегратора 30.25 Одновременно с низкочастотнойфильтрацией выпрямленного ключом 27напряжения (1) на выходе интегратора29 образуется первая производная сигнала (3), те, (фиг. 2 д) 30 П (С) = КК,К шЧсозйс,(4) 7830рывающих ключ 28 в конце каждого периода дискретизации,Процесс низкочастотной фильтрациивыпрямленного ключом 27 напряжения5заключается в его двукратном интегрировании в каждом периоде дискретизации, длительность которого задается выходным кодом формирователя 25задатчика 11 в соответствии с (2),и напряжения обратной связи, поступающего с выхода запоминающего блока32. В результате на выходе интегратора 30 образуется напряжение, содержащее,огибающую входного амплитудномодулированного сигнала и постояннуюсоставляющую, определяемую уровнемнесущей (фиг. 2 г)(2) где К - коэффициент деления, задаваемый формирователем 25.Прямоугольные импульсы частоты ы с выхода формирователя 3 поступают на управляющий вход ключа 27 демодулятора 2, открывая его в интервале времени, соответствующие, например,положительным полуволнам входного сигнала, т.е. происходит синхронное выпрямление входного амплитудно-модулированного сигнала. Низкочастотная фильтрация сигнала, образующегося на выходе ключа 27, и выделение из него огибающей частоты Я осуществляются с помощью интерполирующего фильтра в результате прохождения сигнала через два последовательно включенных интегратора 29 и 30, дифференциальный усилитель 31 в блоке выборки и хранения, состоящем из ключа 28 и запоминающего блока 32. Запись напряжения в запоминающий блок 32 производится с помощью прямоугольных импульсов (фиг. 2 в), поступающих с лешифратора 22 и отк 7 пТИмпульсы с выхода дешифратора 23поступают на управляющие входы ключей 55 12-15, размыкая ключи 14, 15 и замыкая ключи 12, 13 на время , в соответствии с (5), Напряжение (3) через ключ 13 поступает на вход интегратора 16, а напряжение (4) через где К - коэффициент передачи трактавход ключа 27 - выход интег.ратора 29.35Напряжение (4) выпрямляется выпрямителем 4 (фиг. 2 ж) и через усилитель-ограничитель 24 (фиг. 2 д), делитель 2 частоты поступает на пер вый вход дешифратора 23, вторым входом подключенного к выходу формирователя 26, задающего код времени измерения, на выходе дешифратора 23формируются прямоугольные импульсы 4 длительностивыпрямитель 4 и ключ 12 - на вход интегратора 17.В результате на выходах интеграторов 16 и 17 образуются среднее5и средневыпрямпенное Б напряжения соответственно:- У (й)Ы = - К К к ч;1 Г 1т10О ср(9) М = К Бср 2 В с 8 Де К 7 К коэффициенты пропорциональности аналого-цифровых преобразователей 18 и 19.Арифметический блок 10 вычисляет значение коэффициента модуляции ш путем деления кода (9) на код (8): где К - коэффициент передачи трактавход ключа 13 - выход интегратора 16, 207 - постоянная времени интегратора 16,К- коэффициент передачи трактавход ключа 12 - выход интегратора 17, 25Г - постоянная времени интегратора 17,Кф - коэффициент формы огибающей.Напряжение (6), (7) поступают насигнальные входы ключей 8 и 9 и первые входы компараторов 5 и 6, гдепроисходит сравнение их значений снапряжениями У , и Ц, определяющими соответственно минимальнодопустимые значения напряжений несущей и огибающей входного амплитудномодулированного сигнала,При Б,р,) и У компаратор 5 открывает ключ 8, а при УсрПо иБ сУ компараторы 5 и Ь через 40элемент И 7 открывают ключ 9, Приэтом напряжения (6) и (7) прикладываются к входам аналого-цифровых преобразователей 18 и 19 соответственно,на выходах которых образуются коды 45М, и И , пропорциональные уровням несущей й огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала: Формула изобретения Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно-модулированного сигнала, содержащий усилитель входного сигнала, выходом подключенный к первому входу синхронного демодулятора и через формирователь управляющего напряжения - к второму входу демодулятора, выпрямитель огибающей, входом соединенный с первым выходом синхронного демодулятора, первый и второй компараторы, первыми входами подключенные к первому и второму источникам опорных напряжений соответственно, а выходами - к первому и второму входам формирователя команд, первый и второй ключи и арифметическое устройство, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей путем обеспечения установки времени измерения, кратного периоду огибающей входного амплитудно-модулированного сигнала, в него введены задатчик режима измерения, четыре ключа, два интегратора, два аналогоцифровых преобразователя, при этом первый вход задатчика режима измерения подключен к выходу формировате" ля управляющего напряжения, второй вход - к первому выходу синхронного демодулятора, первый его выход - к третьему входу синхронного демодулятора, второй выход - к управляющим входам третьего, четвертого, пятого и шестого ключей, выход выпрямителя огибающей и второй выход синхронного демодулятора соответственно через третий и четвертый ключи соединены с первыми входами первого и второго интеграторов, выход первого интегратора подключен к второму входу первого компаратора, через первый ключ к входу первого аналого-цифрового преобразователя и через пятый ключ к второму входу первого интегратора, выход второго интегратора - к второму входу второго компаратора, через второй ключ - к входу второго аналого-цифрового преобразователя и через шестой ключ - к второму входу второго интегратора, выход формирователя команд соединен с управляющим3 337830 8и второго аналого-цифровых преобраэо.фвателей - к первому и второму входамарифметического устройства,але оставитель НМи ехред МХодаиич Корректор А Тя ор И.Рыбченк аказ 4121/44 ж 73 ноР о ВН 11303 роизводствеино-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная входом второго ключа, управляющийвход первого ключа подключен к выходупервого компаратора, выходы первого ИИДИ Государственного о делам изобретений Москва, Ж, Раушс омитетаоткрыти ая наб.,