Устройство для автоматической настройки колебательного контура Советский патент 1984 года по МПК H03J3/00 

со

Сд

;о

2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что корректор выполнен в ввда соединенных в кольцо элемента сравнения, реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора.тактовых

импульсов, через ключ, цифро-аналогового преобразователя и операционного усилителя, другой вход которого является сигнальным входом корректора, а управляющий вход ключа является управляющим входом корректора.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТНЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА, содержащее управляемьй колебательный контур, к входу и выходу которого подключен датчик расстройки, последовательно соединенные блок поиска, коммутатор и исполнительньй элемент, выход которого соединен с управляющим входом управляемого колебательного контура, а также подключенные к выходу управляемого колеба тельного контура поСледбвательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент, о т л и ч а ю и; е ес я тем, что, с целью повьпиения точности настройки, между выходом датчика расстройки и другим входом коммутатора включен корректор, а между выходом порогового элемента и управляющими входами корректора, коммутатора, и блока поиска включены последова§ тельно датчик максимума и бистабильный элемент, другой вход которого (Л является входом Пуск.

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться, в частности, для автоматической настройки колебательных контуров усилителей передатчиков и приемников преимущественно СВЧ диапазона.

Известно устройство для фазовой автоматической настройки, контура (ФАНК), содержащее колебательный контур (объект регулирования), вход которого соединен с первым входом фазового дискриминатора через фазосдвигающую цепочку, а выход контура соединен с вторым.входом фазового дискриминатора, выход которого подключен к второму входу колебательного контура через последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель постоянного тока и управляющий (исполнительный) элемент. Принцип работы устройства заключается в том, что при настройке колебательного контура на частоту генератора сигналы, поступающие на вход фазоворо детектора, сдвинуты по фазе на 90, поэтому напряжение на его выходе равно нулю. При расстройке контура разность фаз сравниваемых напряжений изменяется в пределах ±90°и фазовый дискриминатор вырабатывает сигнал ошибки, которьй через ФНЧ и усилитель- поступает на исполнительный элемент, подстраивающий контур С13.

Однако данное устройство характеризуется недостаточно высокой точ-ностью при работе в СВЧ диапазоне.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для автоматической настройки колебательного контура, которое содержит управляемый колебательный контур, к входу и вьпсоду которого подключен датчик расстройки (рассогласования) , последовательно соединенные блок поиска, коммутатор и

исполнительный элемент, выход которого соединен с управляющим входом управляемого колебательного контура, а также подключенные к выходу управляемого колебательного контура последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент С 2.

. Недостаток этого устройства состоит в том, что при дополнительном

запаздывании сигнала в усилителе

(например, в ламповом генератора СВЧ диапазона или полупроводниковом усилителе мощности) или в измерительных цепях фазовая характеристика оказывается смещенной относительно резонансной частоты контура.

Известный метод коррекции фазового сдвига при помощи фазосдвигающей цепи не обеспечивает необходимой

точности при работе в диапазоне час- , тот, поскольку паразитный фазовый сдвиг имеет немонотонный характер. Кроме того, система становится сложной в регулировке, поскольку каждое

устройство должно настраиваться индивидуально, а при замене ВЧ элементов (лампы, соединительных ВЧ кабелей) возникает необходимость в дополнительной корректировке. Поскольку сам процесс корректировки сложен, эксплуатационные характеристики устройства резко снижаются.

Цель изобретения - повьшдение точности настройки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматической . настройки колебательного контура,

содержащее управляемый колебательный контур, к входу и выходу которого

подключен датчик расстройки, последовательно соединенные блок поиска, коммутатор и исполнительный элемент, выход которого соединен с управляющим входом управляемого колебательного контура, а также подключенные к выходу управляемого колебательного контура последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый эле мент, между выходом датчика расстрой ки и другим входом коммутатора включен корректор, а между выходом порогового элемента и управляющими входа ми корректора, коммутатораи блока поиска включены последовательно датчик максимума и бистабильный элемент другой вход которого является входом Пуск. При этом корректор выполнен в вид соединенных в кольцо элемента сравне ния, реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов через ключ, цифро-аналогового преобразователя и операционного усилителя, .другой вход которого является сигнальны входом корректора, а управляющий вход ключа является управляющим входом корректора. На фиг.1 приведена структурная электрическая схема устройства для автоматической настройки колебательного контура; на фиг.2 - структурная электрическая схема корректора. Устройство для автоматической, настройки колебательного контура coдержит последовательно соединенные управляемый колебательный контур 1 и датчик 2 расстройки, второй вход которого подключен к входу управляемого колебательного контура 1, а также последовательно соединенные бл&к 3 поиска, коммутатор 4 и исполнительны элемент 5, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ко лебательного контура 1, а к выходу управляемого колебательного контура 1 подключены последовательно соединенные амплитудный детектор 6 и поро говый элемент 7. Между выходом датчика 2 расстройки и другим входом коммутатора включен корректор 8, а между выходом порогового элемента 7 и управляющими входами корректора 8, коммутатора 4 и блока поиска 3 включены последовательно датчик максимума 9 и бистабильный элемент 10, другой вход которого является входом Пуск. Корректор 8 выполнен в соеди ненных в кольцо элемента сравнения .11, реверсивного счетчика 12, счетньй вход которого соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов через 1 94 ключ 14, цифро-аналогового преобразователя (ЦАП)15 и операционного усилителя 16, другой вход которого является сигнальньм входом корректора 8. Управляющий вход ключа 14 является управляющим входом корректора. Устройство работает следующим образом. На выходе блока 3 поиска формируется напряжение, которое через коммутатор 4 поступает на исполнительный элемент 5, перестраивающий управляемый колебательный контур 1. В процессе перестройки контура при попадании частоты входного сигнала в полосу пропускания контура на выходе амплитудного детектора 6 появляется напряжение, пропорциональное частотной характеристике контура. Максимальное значение этого напряжения совпадает с настройкой контура на частоту f. входного сигнала. На выходе датчика 2 расстройки при перестройке управляемого колебательного контура 1 напряжение изменяется в соответствии с фазовой характеристикой. Однако из-за паразитных фазовых сдвигов при настройке контура на частоту входного сигнала выходное напряжение датчика 2 расстройки не равно нулю, а равно величине UQ , которая может изменяться по диапазону. При непосредственном использовании напряжения датчика 2 расстройки для подстройки управляемого колебательного контура 1 система ФАНК настроила бы контур с ошибкой д , равной сдвигу фазовой характеристики относительно резонансной частоты контура. В момент прохождения максимума датчиком максимума 9 бистабильный элемент 10 опрокидывается в единичное состояние. I В момент начала поиска он установлен в нулево г состояние сигналом Пуск. Выходной сигнал бистабильного элемента 10 подается на блок 3 поиска и блокирует поиск, поступает на коммутатор 4, подключая исполнительный элемент 5 к выходу корректора 8, который производит коррекцию фазовой характеристики.. Пороговый элемент 7 повышает помехоустойчивость устройства за счет амплитудной задержки Up, выходно,го сигнала амплитудного детектора 6 поступающего на датчик максимума 9.