Преобразователь значения коэффициента модуляции амплитудно модулированного сигнала

ц 960667. ОП ИСАНКЕИЗОВРЕТЕН КЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 12. 12. 80 (21) 3215171/18-21 С 01 й 29/06: с присоединением заявки М 1 ееуалрстееяяыХ комятетСССР во делам язобретеннХ н открытяХ(23) Приоритет Опубликовано 23 09 82 Бюллетень яа Я Дата опубликования описания 2. 09. 82(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТАмодуляции Амплитудно-модьлиРОВАнногоСИГНАЛА . 1Изобретение относится к областиизмерения параметров электрическихсигналов, в частности, к измерениюглубины модуляции амплитудно-модули-рованных сигналов, и может быть использовано, например в системах автоматического контроля и регулирования,Известно устройство для измерениякоэффициента модуляции, содержащееусилитель входного сигнала, усилительнесущей частоты, инвертор, два синхронных детектора, фильтры низкой час. тоты, дифференциальный усилитель,преобразователь напряжения в периоди преобразователь напряжения во временной интервал11,, Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, вследствие наличия фильтров низкой частоты.20Известен также преобразовательзначения коэффициента модуляции вдлительность импульсов, содержащийпреобразователь напряжение-временной интервал, усилитель входного сигнала,выход которого соединен с сигналь"ными входами первого и второго синх-ронных детекторов и через формирова- .тель управляющего напряжения подключен к управляющему входу первого синхронного детектора и входу инвертора, выход которого соединен с управляющим входом второго смннронногодетектора, выходы синхронных детекторов подключены ко входам первого дифференциального усилителя, второй итретий дифференциальные усилители,выпрямитель и функциональный генератор. треугольного напряжения, причемодин из входов второго дифференциального усилителя соединен с первымвыходом первого синхронного детектора, а другой вход - со вторым выходом. первого синхронного детектора,выход второго дифференциального усилителя через функциональный генераторсвязан с первым входом преобраэова"теля напряжение-временной интервал,3 960667фпервый и второй входы третьего диффе- напряжение"временной интервал, первый ренциального усилителя соединены с и второй входы третьего дифференципервым и вторым выходами выпрямите" ального усилителя соединены с первым ля,.вход которого подключен к выходу и вторым выходами выпрямителя, вход первого. дифференциального усилителя, З которого подключен к выходу первого в выход третьего дифференциального дифференциального усилителя, а выход усилителя подключен ко второму входу третьего дифференциального усилителя преобразователя напряжение-временной подключен ко второму входу преобразоинтервалвал2. вателя напряжение-временной интервалОднако возможность применения ука дополнительно введены второй преобра-. занного устройства в информационно" зователь напряжение-временной интеризмеритеяьных системах, работающих вал, .Регулятор эоны нечувствительс АИ сигналами, ограничивается воз- ности, два компаратора, два ключа, растанием погрешности измерения зна" эталонный генератор, интегрирующий чений с уровнем шумов и помех. 15 блок, а выпрямитель выполнен в видеК оме того, при измерении парамет- синхронного выпрямителя, при этомроме тра системы, преобразующего в значение управляющий вход синхронного выпрякоэффициентамодуляции АИ сигнала,мителя соединен с источником опорно-. необходимо иметь информацию о знаке , го напряжения, прямой выход второго измеряемого параметра. И дифференциального усилителя связан спервым входом регулятора зоны неЦелью изобретения является уве- чувствительности и с первым входом личение Функциональных возможностей первого компаратора, а инверсныйпутем обеспечения зависимости поляр- со вторым входом регулятора зоны ности выходного напряжения от фазы И нечувствительности и первым входом огибающей входного АМ сигнала, а так- второго компаратора, выход регулятора же повышение помехоустойчивости пу- зоны нечувствительности подключен к тем автоматического исключения из третьему входу третьего дифферендиапазона преобразования значений , циального усилителя, второй вход перкоэффициента модуляции, соизмеримыхвого компаратора соединен с первым с уровнем шумов. выходом третьего дифференциальногоПоставленная цель, достигается . усилителя, а второй вход второго комтем, что в преобразователь значения паратора - со вторым выходом третье- коэффициента модуляции амплитудно- го дифференциального усилителя и пермодулиророванного сигнала содержащий вым входом второго преобразователяУ3преобразователь напряжение-временной напряжение-временной интервал, вторым интервал, усилитель входного сигна- входом связанного с инверсным выходом ла, выход которого соединен с сигналь- Функционального генератора треугольными входами первого и второго синх- ного напряжения и выходом - с первым ронных донных детекторов и через Формирова- управляющий входом первого ключа,4тель управляющего напряжения подклю- первый управляющий вход второго ключен к управляющему входу первого ча подключен к выходу первого преобрасинхронного детектора и входу инвер- зователя напряжение-временной интерто а выход которого соединен с уп- вал, вторые управляющие входы перво- ооравляавляющим входом второго синхронного го и второго ключеи соединены, с т 45детектора, выходы синхронных детек- ветственно, с выходами первого и торов подключены ко входам первого второго компараторов, сигнальные дифференциального усилителя, второй входы ключей - с выходом эталонного и третий дифференциальные усилители генератора, а выходы первого и втовыпрямитель и Функциональный генера- рого ключей - с прямым и инверсным тор треугольного напряжения, причем е входами интегрирующего блока, соотодин из входов второго дифференци- ветственно.ального усилителя соединен с первым Третий дифференциальный усилитель , выходом первого синхронного. детекто- выполнен трехкаскадным, при этом ра, адругой вход - со вторым выходо первый и второй входы усилителя перпервого синхронного детектора, выход фф вого каскада являются первым и вто.втррого дифференциального усилителя рым входами третьего дифференциально.черз Функциональный генератор связан го усилителя, первые входы усилис первым входом преобразователя телей второго и третьего каскадов960667 5соединены между собой и стретьим входом третьего дифференциального усилителя, усилители второго и третьего каскадов вторыми входами соединены с выходом усилителя первого каскада, а выходами - с первым и вторым выходами третьего дифференциального усилителя.На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит усилитель 1входного сигнала, формирователь 2 управляющего напряжения, инвертор 3, синхронные детекторы 4 и 5, первый и второй дифференциальные усилители 6 и 7 синхронный выпрямитель 8, третий дифференциальный усилитель 9, функциональный генератор 10 треуголь ного напряжения первый и второй преобразователи 11 и 12 напряжение временной интервал, регулятор 13 эоны нечувствительности, первый и второй компараторы 14 и 15, первый и второй ключи 16 и 17, эталонный генератор 18, интегрирующий блок 19, И третий дифференциальный усилитель 9 .содержит усилители первой, второй и третьей ступени 20-22 соответственно.Устройство работает следующим образом. МНа вход усилителя 1 поступает АИ напряжение вида0( 1) =Чя (1+в 5 п Я. 1) 5 пОуф(1) где Ч - амплитуда немодулированногонесущего напряжения;Ю - угловая частота несущей;Й - угловая частота огибающей;в - коэффициент модуляции.С первого выхода синхронного детектора 4 на один вход дифференциального усилителя 6 поступает сигнал, содержащий огибающую входного АИ сигнала и постоянную составляющую, определяемую уровнем несущейО, =К(вч в)палач ), (2) где К - коэффициент передачи трак ета вход устройСтва - выходсинхронного детектора 4.Со второго выхода синхронного детектора 4 на второй вход дифференциального усилителя 7 поступает сигналОр (С)= К,в.Чв з 1 пРС, (3)Сигнал на выходе синхронного детектора 5 имеет видО (1):-К вЧ з 1 пМ, (4)Йъгде К - коэффйциент передачи тракта.вход устройства - выходсинхронного детектора 5; На прямом выходе дифференциального усилителя 6 выделяется постоянное напряжение, пропорциональноеуровню несущейЧ=О (с) "0(с) =кк ч, (5)где К - коЪффициейт передачи дифференциального усилителя 6.Гсли обеспечить равенствок =к=к 4, (6)то на выходе дифференциального усилителя 7 имеем0,=0 -О =гК К ИЧз 1 гж,(Л :где К - коэффицйент передачи диф-.ференциального усилителя 7.Напряжение (7) поступает на сиг"нальный вход синхронного выпрямителя 8, на управляющий вход которогоподается опорный сигналОоп =Чо пВфЧ), (8)где- фазовый сдвиг опорногосигнала поотношению когибающей входного АИ сигнала, который может принимать значения 0 или 1 Г,При этом на первом выходе синхронного выпрямителя 8 образуется напряжение=+гкал,кбвЬОЮ 3, (9где К - коэффициент передачи выпрямителя 8,О(й) - переменная составляющая выпрямленного напряжейия навтором выходе выпрямителя 9При этом (70 при=О и Ч Опри 1= К,Напряжение (9) подается на первыйвход дифференциального усилителя 9,а его переменная составляющая - навторой вход.На выходе усилителя 20 первойступени дифференциального усилителя 9 имеемф -ф.г КК вЧ. (10)На первый вход регулятора 13 зонынечувствительности подается напряжение (5), а на его второй вход " тоже напряжение, но с противоположнымзнаком, полученное с инвертирующеговыхода блока 6. В результате на первые входы усилителей второго и третьего каскадов 21 и 22 дифференциального усилителя 9 с выхода регулятора зоны нечувствительности поступает напряжениедч=кк,к,ч(11)где К - коэффициент передачи регулятора зоны нечувствительности 13, регулируемый впределах - Ь в, ,+ Ь в.9606 с .первым входом преобразователя напряжение-временной интервал, первый ивторой входы третьего дифференциального усилителя соединены с первым и вторым выходами выпрямителя, 5вход которого подключен к выходу первого дифференциального усилителя,а выход третьего дифференциальногоусилителя подключен ко второму входу преобразователя напряжение-времен Зной интервал, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличенияфункциональных возможностей и повышения помехоустойчивости, в него дополнительно введены, второй преобразо Зватель напряжение-временной интервал,регулятор зоны нечувствительности,два компаратора два ключа, эталонный генератор,.интегрирующий блок,а выпрямитель выполнен в виде сихронного выпрямителя, при этом управляющий вход синхронного выпрямителя соединен с источником опорного напряжения, прямой выход второго дифференциального усилителя связан с первым 25входом регулятора эоны нечувствительности и с первым входом первого компаратора, а инверсный - со вторымвходом регулятора зоны нечувствительности и первым входом. второго компа- щратора, выход регулятора эоны нечувствительности,подключен к третьему 67 10входу третьего дифференциальногоусилителя, второй вход первого компаратора соединен с первым выходомтретьего дифференциального усилителя,а второй вход второго компараторасо вторым выходом третьего дифференциального усилителя и первым входом второго преобразователя напряжение-временной интервал, вторым входомсвязанного с инверсным. выходом функционального генератора треугольногонапряжения и выходом - с первым управляющим входом первого ключа, первыйуправляющий вход второго ключа подключен к выходу первого преобраэова 1теля напряжение-временной интервал,вторые управляющие входы первого ивторого ключей соединены, соответственно, с выходами первого и второго компараторов, сигнальные входыключей - с выходом эталонного генератора, а выходы .первого и второгоключей - с прямым и инверсным входами интегрирующего блока, соответственно,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 610296, кл. С 01 В 29/06, 19752. Авторское свидетельство СССРй 746333, кл. 6 01 й 29/06, 1977960667 Составитель В, Стколайч к ТехредК. Иыцьо орр е акт Подпис каз 725 52 Тираж 717ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРа шская наб. . 4/5филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,