Устройство для формирования однополосного сигнала

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических дспублик(61) Дополнительное к авт, свид-ву - (22) Заявлено 02,12.75 (21) 2194543/2 51) М, Кл 2 6 01 й 25/00 исосдинснием заявки-осударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет(088.8) бликовано 15,04.77, Бюллетень14 ата опубликования описания 06,07(72) Автор изобретения И. М. Федоров ена Трудового Красного Знамени институт геофизик Уральского научного центра АН СССР(71) Заявител ОРМИРОВАН ИЯ ОДНОПОЛОСНОГСИГНАЛА(54) УСТРОЙСТВО Д пульсов, которые своими выходами через логический элемент ИЛИ соединены с делителем частоты, введены, дополнительный делитель частоты, счетчик импульсов, первый и 5 второй логические элементы ИЛИ, логическиеэлементы И, сумматор, линия задержки, дешифратор и умножители, входы котарых подключены. к выходам обоих делителей частоты и через дешифратор - к одному из источников исходного сигнала и к формирователю коротких импульсов, а выходы - через сумматор соединены с одним из входов первого логического элемента ИЛИ, второй вход которого подключен,к второму источнику исход ного сигнала, выход его через логические элементы И соединен с,входами логического элемента ИЛИ и дополнительного второго логического элемента ИЛИ, выход которого связан с входом дополнительного делителя частоты, и один из входов подключен к выходу логического элемента ИЛИ, причем, вторые входы логических элементов И подключены к выходам счетчика импульсов, вход которого соединен с выходом первого дополнительного 25 логического элемента ИЛИ через линию задержки. На фиства; назо различны строиний в 1Изобретение относится к электроизмерителвной технике диапазонов инфранизких и звуковых частот и может иапользоватыся для фазовых измерений при формировании одно- полосного сигнала в указаином,диапазоне частот.Известно устройство для формирования однаполосного сигнала фазокомпенсационным способом, В этом устройстве осуществляется фазовая компенсация колебаний нерабочей боковой полосы частот и несущей частоты 11.Известно устройство для формирования однополосного сигнала, состоящее из источников исходных сигналов, формирователей коровких импульсов, логического элемента ИЛИ, делителя частоты 121.Известное устройство имеет существенный недостаток, ограничивающий его использование при фазовых измерениях, так как выходной сигнал устрой 1 ства неоднозначен по фазе, что обусловлено применением для формирования однополосного сигнала делителя частоты. фазовая неоднозначность выходного сипнала усвройства ведет к неопределенности результатов фазовых измерений,С целью устранения фазовой неоднозначности однополосного сигнала в устройство для формирования одщополосного сигнала, содержащее источники исходных сигналов,.подключенные к ним формирователи коротких им 1 представлена блок-схемаиг. 2 - 4 - эпюры напряточках устройства.3Устройство содержит источники 1 ц 2 исходных сигналов, дешифратор 3, формирователи 4 и 5 импульсов, .логический элемент ИЛИ 6, делитель 7 частоты, дополнительный делитель 8 частоты, второй логический элемент ИЛИ 9, умножители 10 - 13, сумматор 14, первый логический элемент ИЛИ 15, логические элементы И 16 и 17, линию задержки ,18, счетчик импульсов 19.Устройство работает следующим образом, Источники исходных сигналов вырабатьвают напряжения (эпюры 20 и 21, фиг. 2), которые умножаются по частоте в четыре раза (эпюры 22 и 23), затем из них формируются последовательности коротких импульсов, суммирующиеся в элементе ИЛИ 6 (эпюра 24) и подающиеся на,вход делителя 7 частоты, составленного из двух последовательно соединенных триггерных ячеек. Выходной сигнал делителя 7 представлен на эпюре 25 фиг. 2, причем выходной сигнал делителя 7 - есть искомый однополосный сигнал, например, верхней боковой полосы частот.Последовательность импульсов с выхода элемента б через элемент ИЛИ 9 подается также на вход делителя 8 (эпюра 26, фиг, 2), выходной сигцал,которого сдвинут по фазе относительно выходного сигнала делителя 7 на угол р=180, так как первые триггеры обоих делителей в начальный момент находятся в одном и том же состоянии, а их вторые триггеры - в противоположных.Однополосные сигналы, их основные гармоники сдвииуты на некоторый угол р, с выходов делителей 7 и 8 подаются на входы умножителей 10 - 13. На их вторые входы (эпюры 27 - 30, фиг, 2) подаются напряжения, вырабатываемые дешифратором из исходного сигнала и сигналов с выхода формирователя 4. Выходные сигналы умножителей 10 - 13 (эпюры 31 - 34 фиг. 2) суммируются в сумматоре 14, суммарный сигнал с выхода сумматора 14 (эпюра 35, фиг. 2) и второй исходной сигнал подаются на логический элемент ИЛИ 15, его выходной сигнал (эпюра 36, фиг. 2) отличен от константы, а его положительные перепады. используются для сдвига по фазе выходного сигнала делителя 8 относительно выходного сигнала делителя 7.Сигнал с выхода делителя 8 сдвигается по фазе относительно сигнала делителя 7 за счет подачи дополнительного импульса, формируемого элементом И 16 из выходного потенциала элемента ИЛИ 15, На второй вход элемента 1 Л 16,подается от счетчика 19 разрешающий,потенциал, при этом на управляющий вход элемента И 17 от этого же счетчика поступает потенциал запрета (эпюра 37, фиг.4), поэтому дополнительный вход элемента ИЛИ 6 отключен от выхада элемента 1 ЛЛИ 15.Таким образом, сигнал с выхода делителя 8 сдвигается каждый раз на угол 90 относительно сигнала делителя 7 при поступлении на вход элемента И 16 каждого положительного перепада с выхода элемента ИЛИ 15. Сдвиг происходит до тех нор, пока основные гармоники сигналов с выхода делителей 7 и 8 несдвинутся по фазе один относительно другойна фиксированный наперед заданный угол, например ф= - 90, В этом случае выходной потенциал делителя 8 соответствует эпюре 38(фиг. 2). Выходные сигналы умножителей 11и 13 представлецы соответственно на эпюрах39 и 40 (фиг. 2). при этом выходной сигналсумматора 14 представлен на эпюре 41 (фиг.2), а выходной сигнал элемента ИЛИ 15, превращающийся в константу, представлен наэпюре 42 (фиг, 2),15При другом исходном состоянии ячеек делителей 7 и 8 (эпюры 43 и 44, фиг, 3) нри заданной фазовом сдвиге р= - 90 сигналов делителей 7 и 8 выходное напряжение элементаИЛИ 15 (эпюры 45, фиг. 3) не обращается в20постоянную величину. В этом случае перепадысигнала с выхода элемента 15 используютсядля одновременного сдвига по фазе напряжеций с выхода делителей 7 и 8 относительноисходных сигналов. Для этого добавочные импульсы, формируемые из положительных перепадов сигнала элемента ИЛИ 15, подаютсясразу на оба делителя частоты, при этом наделитель 7 добавочные импульсы подаютсячерез элемент ИЛИ б, а на делитель 8 - через элементы или 6 и 9 с выхода элемента30 И 17,Сдвиг производится до тех пор, пока выходдные напряжения делителей 7 и 8 не будутсооответствовать эпюрам 25 и 38 (фиг. 2), апеременная составляющая сигнала с выходаЗ 5 элемента ИЛИ 15 исчезнет. Если сигналы свыходов делителей 7 и 8 произвольным образом сдвинуты по фазе и однополюсный сигналне синхронизирован с исходными сигналами,то на выходе элемента ИЛИ 15 появляется40 пачка импульсов (эпюра 46, фиг. 4). Первыйимпульс пачки (эпюра 47, фиг, 4) проходитчерез элемент И 17 и сдвигают систему сигналов делителей 7 и 8 относительно исходныхсигналов. Этот же импульс задерживается на45 Малое время линией задержки 18 и вызываетсрабатьгвание счетчика импульсов 19, которыйблокирует элемент И 17 и выдает разрешающий потенциал (эпюра 37; фиг, 4) на управляющий вход элемента И 16.Бо Следующие импульсы (эпюра 48, фиг, 4)проходят уже через элемент И 16 на входэлемента ИЛИ 9, сдвигая по фазе напряжениеделителя 8 относителвно сигнала делителя 7(число таких импульсов должно быть, кратно55 коэффициенту деления), Затем счетчик импульсов возвращается в исходное состояние,выдаетпотенциал запрета на элемент И 16и т. д., в результате чего еще один импульсс выхода элемента И 17 поступает на входбо элемента ИЛИ 6, произвадя дальнейшее смещение сигналов делителей 7 и 8 относительноисходных сигналов и т. д,После того, как временная диаграммасформированного однаполосного сигнала прибь дет в соответствие с эпюрой 25 (фиг. 2), вы, 1 5ходной сигнал элемента ИЛИ 15 исчезает, процесс синхронизации заканчивается. В дальнейшем при возможных сбоях в системе синхронизм восстанавливается автоматически.Устройство полностью выполнено,на стандартных микросхемах и имеет высокие метрологические параметры и надежность. Формул а изобретения Устройство для формирования однополосного сигнала, содержащее источники исходных сигналов, подключенные к ним формирователи коротких импульсов, которые своими выходами через логический элемент ИЛИ соединен с делителем частоты, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью устранения фазовой неоднозначности однэполосного сигнала, в схожему введены дополнительный делитель частоты, счетчик импульсов, первый и второй логические элементы ИЛИ, логические элементы И, сумматор, линия задвржки, дешифратор и умножители, входы которых подключены к выходам обоих делителей частоты и через де 6шифратор - к одному из источников исходного сигнала и к формирователю коротких импульсов, а выходы - через сумматор соединены с одним из входов первого логическогов элемента ИЛИ,второй вход которого подключен к второму источнику исходного сигнала,выход его через логические элементы 1 Л соединен с входами логического элемента ИЛИи дополнительного второго логического эле 10 мента ИЛИ, выход которого связан со входомдополнительного делителя частоты, и один извходов подключен к выходу логического элемента ИЛИ, причем вторые входы логическихэлементов И подключены к выходам счетчика1 а импульсов, вход которого соединен с выходомпервого дополнительного логического элемента ИЛИ через линию задержки.Источники информации, принятые во внимание при проведении экспертизы по даннойо заявке:1 М. В. Верзунов и др. Однополооная модуляция, М связьиэдат, 1962 г стр, 51 - 61.2, Авторское свидетельство259266,Ч Клб 01 К, 25/00, 15,07.68 г,554508 7 Заказ 3543ЦН Тн 1 раж 1,106нтета Совета Мипиетров ССний и открытийРаушская,наб., д. 4/5 МОТ. Загорский Филиал Составитель Н, Андриевскийктор Т. Янова Техред М. Семенов Корректор Изд.354 ПИ Государственного ком по делам изобрет 11 ЗО 35, Мосива, Ж, обровольска Подписно