Формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов Советский патент 1984 года по МПК H03C1/54 

Изобретение относится к радиотех нике и может использоваться для формирования балансно-модулированньгх си налов в автоматике, измерительной те нике, в системах электропривода, электропитания и т.д. Известен формирователь двухфазных балансно-модулированиых сигналов, со держащий делитель частоты на счетных триггерах, в каждой фазе тактируемый JK-триггер, элементы ИЛИ-НЕ выходные трансформаторы с резонансными фильтрами во вторичных обмотках 1 J. Однако данный формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов формирует на выходах синусоидальные сигналы с неизменн лм фазовым сдвигом, равным 90 Наиболее близким к изобретению является формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов, содержащий последователь 1о соединенные задающий генератор и синтезатор частот, первый выход которого соединен с входом первого усилителя мощности и с входом первог©управляемого фазовращателя, а второй выход соединен с входом второго усилителя мощности и с входом второго у равляемого фазовращателя, а выходы первого и второго управляемых фазовращателей соединены соответственно со входами третьего и четвертого усилителей мощности, а также суммато вычитатель и первый фильтр нижних частот, выход которого является первым выходом формирователя двухфазных балансно-модулированньгх сигналов а также управляемые ключи и демодуляторы 2}. Однако в выходном сигнале извест ного формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов имеют ся относительно большие нелинейные искажения. Цель изобретения - уменьшение нел нейных искажений выходных сигналов. Для достижения цели в формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов, содержащий последов тельно соединенные задающий генератор и синтезатор частот, первый выхо которого соединен с входом первого усилителя мощности и с входом первог управляемого фазовращателя, а второй вуход соединен с входом второго усил теля мощности и с входом BTOjporo yriравляемого фазовращателя, авыходы первого и второго управляемых фазовращателей соединены соответственно с входами третьего и четвертого усилителей мощности, а также сумматор, вычитатель и первый фильтр нижних частот, выход которого является первым выходом формирователя двухфазных балансно-модулированных С1-1гналов, ,цу выходом первого фильтра нижних частот и управляющим входом первого управляемого фазовращателя введены последовательно соединенные первый фазовый детектор и суммирующий усилитель, между выходом вычитателя и управляющим входом второго управляемого фазовращателя введены последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, второй фазовый детектор и вычитающий усилитель, при этом выходы первого и второго и третьего и четвертого усилителей мощности соединены соответственно с входами сумматора и вычитателя, а также соо.тветственно с входами введенных первого и второго регуляторов напряжения,.при этом выходы первого и второго регуляторов напряжения соединены соответственно с управляющими входами второго и четвертого усилителей мощности, выход сумматора соединен с входом первого фильтра нижних частот, выход первого и выход второго фильтров нижних частот соединены соответственно с вторыми входами второго фазовото детектора и первого фазового детектора, выход первого фазового детектора и выход второго фазового детектора соединены соответственно с вторыми входами вычитающего и суммирующего усилителей, а выход второго фильтра нижних частот является вторым выходом формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов. На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предложенного фор мирователя двухфазных балансно-модулированньк сигналов, на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Формирователь двухфазных балансномодулированных сигналов содержит задающий генератор 1, синтезатор 2 частот, первьй и второй усилители 3 и 4 мощности, первый регулятор 5 напряжения, сумматор 6, первьй фильтр нижних частот (ФНЧ) 7, первый и второй управляемые фазовращатели 8 и 9, третий и четвертьш усилителя 10 и 11 мощности, второй регулятор 12 напряжения, вычитатель 13, второй фильтр нижних частот () 14, первый и второй фазойые детекторы 15 и 16, вычитающий усилитель 17, cyммиpyющIiй усилитель 18. Формирователь двухфазных балансномодулированных сигналов работает следутощим образом. На выходах формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов обеспечиваются напряжения, описываемые выражениями U(tlA cosZj7(,4fJifco52Ji(f,-f, (11 U2(t)-f s5 27i{f 2)t-sin2 i( . (2) Задающий генератор 1 вьфабатывает прямоугольное напряжение с частотой FQ . Это напряжение поступает на вход синтезатора 2 частот, на выходах которого образуются прямоугольные напряжения с частотами и f.- f Эти напряжения поступают на входы первого и второго управляемых фазовращателей 8 и 9, на выходах которых под воздействием выходных напряжений суммирующего и вычитающего усилителей 18 и 17 получаются последовательности прямоугольных импульсов с этими же частотами i- и f - f сдвинутые относительно исходных на угол Jr/2. С помощью первого регулятора 5 напряжения поддерживается равенство друг друга выходных напряжений первого и второго усилителей 3 и 4 мощности, с помощью второго регулятора 12 напряжения обеспечивается равенство друг другу выходных напряжений третьего и четвертого усилителей 10 и 11 мощности. Усиленные последовательности импульсов первым, вторым, третьим и четвертым усилителями 3,4,10 и 11 .мощности представлены на фиг.2а,б,д и е соответственно. Выходные напряжения первого и второго усилителей 3 и 4 мощности ,с помощью сумматора 6 складываются, а третьего и четвертого усилителей .10 и 11 мощности с помощью вычитателя 13 вычитаются. В результате сложения и вычитания на входах ФНЧ 7 и 14 образуются напряжения, изображенные на фиг.2в, и 2ж соответственно. С помощью ФНЧ 7 и 14 подавляются высокочастотные гармонические составляющие выходных напряжений, в результате чего на выходе ФНЧ 7 и 14 формируются балансно-модулированные напряжения (фиг.2г,2з) фильтры нижних частот 7 и 14 вносят фазовые сдвиги как заполняющих, так и огибающих напряжений. Так как ФНЧ 7 и 14 в общем случае не обладают идентичными фазовыми характеристиками, то следовательно,на выходах их заполняющие колебания несинфазны, а огибающие неортогональны. Для исключеуия этого необходимо корректировать фазовые сдвиги, создаваемые первым и вторым управляемыми фазовращателями 8 и 9 соответственно. Для этой цели служат первьш и второй фазовые детекторы 15 и 16. Для поддержания синфазности заполняющих (несущт-гх) и ортогональности огибающих на первый управляемый фазовращатель 8 воздействует управляющие напряжение, пропорциональное сумме выходных . первого и второго фазовых детекторов 15 и 16, а на второй управляемый фазовращатель 9 - управляющее напряжение, равное разности выходных напряжений первого и второго фазовых детекторов 15 и 16. Таким образом, предложенный формирователь двухфазных балансно-модулированных сигналов формирует на своих выходах сигналы со значительно уменьшенными нелинейными искажениями.

WzflfUW

п. п. л п . п п. п. п /

П1Г т UU U и U

шитплшлл/

FtFbFbfl

n п п п п. п п п п .

и U U и и U U U

- /

Фиг.1

1

VV

FbFtFW

фиг2

ФОРМИРОВАТЕЛЬ ДВУХФАЗНЫХ БАЛАНСНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий последовательно соединенные задающий генератор и синтезатор частот, первый выход которого соединен с входом первого усилителя мощности и с входом первого управляемого фазовращателя, а второй выход соединен с входом второго усилителя мощности и с входом второго управляемого фазовращателя, а выходы первого и второго управляемых фазовращателей соединены соот- . ветственно с входами третьего и четвертого усилителей мощности, а также сумматор, вычитатель и первый фильтр нижних частот, выход которого является первым выходом формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения нелинейных искажений выходных сигналовj между выходом первого фильтра нижних частот и управляющим входом первого управляемого фазовращателя введены последовательно соединенные первый фазовый детектор и суммирующий усилитель, между выходом вычитателя и управляющим входом второго управляемого фазовращателя введены последовательно соединенные второй фильтр нижних частот, второй фазовый детектор и вычитающий усилитель, при этом выходы первого и второго и третьего и четвертого усилителей мощности соединены соответственно с входами сумматора и вычитателя,-а также соответственно с входами введенных первого и второго регуляторов напряжения, при этом выходы первого и второго регуляторов напряжения (Л соединены соответственно с управляющими входами вт,орого и четвертого усилителей мощности, выход сумматора сЪединен с входом первого фильтра нижних частот, выход первого и выход второго фильтров нижних частот соединены соответственно с вторыми входами второго фазового детектора и первого фазового детектора, вы4 од первого фазового детектора и выО) ход второго фазового детектора соеди 4 нены соответственно с вторыми входами вычитающего и суммирующего усилителей, а выход второго фильтра нижних частот является вторым выходом формирователя двухфазных балансно-модулированных сигналов.