Серродинный преобразователь Советский патент 1984 года по МПК H03C1/52 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для сдвига частоты сигнала в радиоизмерительной технике и системах однополосной радиосвязи. Известен серродинный преобразова тель, содержащий лампу бегущей волн (ЛБВ), сигнальный«вход и выход кото рой 5ВЛЯЮТСЯ соответственно входом и выходом серродинного преобразоват ля, и источник пилообразного напряжения, выход которого подключен к управляющему входу ЛБВ, В этом преобразователе преобразование осущест ляется за счет модуляции входного сигнала ЛБВ пилообразным напряжением С 1 3. Однако коэффициент передачи данного серродинного преобразователя в пределах частотного диапазона ЛБВ неравномерен, выходной сигнал имеет высокий уровень паразитной амплитуд ной модуляции. Наиболее близким к предложенному является серродинный преобразовател содержащий последовательно соединен ные лампу бегущей волны (ЛБВ), направленный ответзитель, детектор огибающей, полосовой фильтр и выпрямитель, а также источник пилообразного напряжения, выход которого соединен с управляющим входом ЛБВ и с управляющим входом регулируемог инвертирующего усилителя, вход кото рого соединен с выходом выпрямителя управляемый аттенюатор, управляющий вход которого соединен с выходом .регулируемого инвертирующего усилителя, а выход соединен с входом ,ЛБВ 23. Однако известный серродинный преобразователь имеет относительно невысокую стабильность коэффициента передачи при значительном уровне паразитной амплитудной модуляции„ Цель изобретения - повьпиеииё ста бильности коэффициента передачи при уменьшении уровня паразитной амплитудной модуляции. Поставленная цель достигается тем,что в серродинный Ьреобразовател содержащий последовательно соединен ные лампу бегущей волны (ЛБВ), направленный ответвитель, детектор огибающей, полосовой фильтр и выпря митель, а также источник пилообразного напряжения, введены последовательно соединенные регулятор уско ряющего напряжения, вход которого соединен с выходом вЕлпрямителя, и сумматорJ второй вход которого соединен с выходом источника пилообразного напряжения, при этом выход сумматора подключен к управляющему входу ЛБВ. Лри этом регулятор ускоряющего напряжения выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепи, вход которой является входом регулятора ускоряющего н§пря жения. первого триггера Шмидта, дещифратора и коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого соединены с соответству-ощими выходами источника разнополярных напряжений, при этом выход коммутатора соединен с входом интегратора, выход которого является выходом регулятора ускоряющего напряжения, и через второй триггер Шмидта с вторым входом дещифратора. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного серродинного преобразователя; на фиг.2 - структурная электрическая схема регулятора ускоряющего напряжения на фиг,3 - временные диаграммы работы, Серродинный преобразователь содержит ЛБВ 1э направленный ответвнтель 2. детектор 3 огибающей, полосовой фильтр 4. выпрямитель 5, регулятор 6 ускоряющего напряжения, источник 7 .пилообразного напряжения, сумматор 8, при этом регулятор 6 ускоряющего напряжения содержит дифференцирующую цепь 9, первый триггер Ш-мидта 10; др-шифратор 11, второй триггер 11мидта 12, источник 13 разнополярных напряжений,, ког тмутатор 14, интегратор 15, Лреобразователь работает следующим образом. Преобразуемый сигнал поступает на сигнальный вход ЛБВ 1. Источник 7 вырабатывает периодическое пилообразное напряжение фикср рованной частоты. Частота этого напряжения равна требуемому частотному сдвигу выходного сигнала серродинного преобразователя относительно входного,. Лилообразное напряжение с выхода источника 7 суммируется с вырабатываемым регулятором 6 ускоряющего напряжения сигналом поправки в сумматоре 8 и поступает на управляющий вход ЛБВ 1. Под воздействием периодического пилообразного напряжения в силу линейной зависимости фазового сдвига выходного сигнала ЛБВ 1 относительн входного от ускоряющего напряжения выходной сигнал ЛБВ 1 оказывается сдвинутым по частоте относительно входного на величину, равную частот пилообразных колебаний источника 7. Большая часть выходного сигнала ЛБВ 1 через направленный ответвитель 2 поступает на .выход серродинного пре образователя, а небольшая его часть ответвляется для формирования сигна поправки с помощью направленного ответвителя 2 и поступает на вход детектора 3 огибающей. Детектор 3 выделяет огибающую амплитудной модуляции сигнала на выходе серродинного преобразователя. Полосовой фильтр 4 настроен на частоту пилообразного колебания источни ка 7. Он выделяет из всего спектра огибающей амплитудной модуляции, поступающего на его вход с детектора 3 огибающей, только составляющую обусловленную паразитной амплитудной модуляцией, имеющей место при фазовой модуляции сигнала ЛБВ 1 пилообразным сигналом источника 1, Сигнал с выхода полосового фильтра 4 выпрямляется выпрямителем 5. Таким образом, на выходе выпрямителя 5 всегда имеет место сигнал, уровень которого пропорционален уровню паразитной амплитудной модуляции выходного сиг нала серродинного преобразователя. Сигнал с выхода выпрямителя 5 (фиг поступает на регулятор 6 ускоряющег напряжения, который вырабатывает на своем выходе увеличивающийся (уменьшающийся) сигнал, если увелич ние (уменьшение) сигнала на его выходе сопровождается уменьшением сигнала на его входе. Дифференцирующая цепь.9 и первый триггер Шмидта 10 определяют направление изменения сигнала на выходе регулятора 6 ускоряющего напряжения. Дифференцирующая цепь 9 вырабатывает сигнал положительной полярности при увеличении входного сигнала и сигнал отрицатель ной полярности при его уменьшении (фиг. 36). Первый триггер Шмидта 1.0 имеет нулевой порог срабатывания. Сигнал с выхода первого триггера Шмидта 10 (фиг.Зв) поступает на первый вход дешифратора 11, На входы 24 интегратора 15 и второго триггера 1я-1идта 12 через коммутатор 14 поступает сигнал положительной полярности либо отрицательной полярности от источника 13 разнополярных напряжений. Второй триггер Шмидта 12 как и первый триггер Шмидта 10, имеет нулевой порог срабатывания. Сигнал с выхода второго триггера Шмидта 12 (фиг.Зг) поступает на второй вход дешифратора 11. Если на вход интегратора 15 поступает сигнал положительной полярности с выхода коммутатора 14 (фиг. Зд), на выходе интегратора 15 (фиг. Зе) образуется увеличивающийся сигнал, если отрицательный - уменьшающийся. Таким образом, на первом входе дешифратора 11 имеется 1 регулятора 6 ускоряющего напряжения увеличивается, и О, если сигнал на его входе уменьшается, а на втором входе дешифратора 11 имеется 1, если сигнал на выходе регулятора 6 ускоряющего напряжения увеличивается, и О, если сигнал на его выходе уменьшается. Дешифратор 11 вырабатывает сигнал, по которому коммутатор 14 принимает положение, тзображенное на фиг.2, если сигналы на входах дешифратора 11 одинаковые. Если сигналы на его входах разные, то он вырабатывает команду, по кото- рей коммутатор 14 переключается в противоположное положение. В положении коммутатора 14, изображенном на фиг.2, на вход интегратора 15 поступает сигнал отрицательной полярности, что обеспечивает уменьиение сигнала на выходе регулятора б ускоряющего напряжения. Это положение коммутатора 14 имеет место ри наличии О на первом входе деифратора 11, т.е. при уменьшении игнала на входе регулятора 6 ускояющего напряжения. В противоположом положении коммутатора 14 на вход нтегратора 15 поступает сигнал поожительной полярности, что обеспеивает увеличение сигнала на выходе егулятора 6 ускоряющего напряжения. то положение имеет место при налиии О на первом входе дешифратора 11, т.е. при уменьшении сигнала на ходе регулятора 6 ускоряющего наряжения . Это обеспечивает удержание номиального ускоряющего напряжения в

точке, соответствующей максимуму характеристики синхронизации.

Таким образом, предложенный сер- . родинный преобразователь обеспечивает частотный сдвиг выходного сигнала относительно входного на величину, равную частоте периодических пилооб разных колебаний, при этом номинальное ускоряющее напряжение ЛЕВ автоматически поддерживается на уровне, соответствующем максимуму характеристики синхронизации ЛБВ, что приводит к значительному повышению стабильности коэффициента передачи при уменьшений уровня паразитной амплитудной модуляции.

1. СЕРРОДИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, содержащий последовательно соединенные лампу бегущей волны (ЛБВ), направленный ответвитель, детектор огибающей, полосовой фильтр и выпрямитель, а также источник пилообразного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента передачи при уменьшении уровня паразитной амплитудной модуляции, в него введены последовательно соединенные регулятор ускоряющего напряжения, вход которого соединен с выходом выпрямителя, и сумматор, второй вход которого соединен с выходом источника пилообразного напряжения, при этом выход сумматора подключен к управляющему входу ЛБВ. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что регулятор ускоряющего напряжения выполнен в виде последовательно соединенных дифференцирующей цепи, вход которой является входом регулятора ускоряющего напряжения, первого триггера Шмидта, дешифратора и коммутатора, первый и второй сигнальные входы которого соединены с соответст л вующими выходами источника разнополярных напряжений, при этом выход коммутатора соединен с входом интегратора, выход которого является выходом регулятора ускоряющего напряжения, и через второй триггер Шмидта о оо с вторым входом дешифратора. 4 СО NU ГчЭ

t, fi is

г

ас За

g

8ых

Фш.г

Г

Ъ (4