Частотный детектор Советский патент 1985 года по МПК H03D3/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в аппаратуре, к которой предъявляются повышенные метрологические требования. Известен частотный детектор, содержащий входной формирователь импульсов, выход которого соединен с установочным входом счетчика, с синхронизирующими входами декодирующего устройства, и опорный генератор, выход которого подключен к счетному входу счетчика 1. Однако частотный детектор различает всего две частоты и его частотная характеристика имеет р елейный характер. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является частотный детектор, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов перехода через нуль входного сигнала, блок управления, счетчик, элемент памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также опорный генератор, выход которого соединен с вторыми входами блока управления и счетчика соответственно, при этом второй выход блока управления подключен к входу управления счетчика, а третий выход блока управления - к входу записи элемента памяти 2. Недостатком известного частотного детектора является больщая нелинейность амплитудно-частотной характеристики. Цель изобретения - повыщение линейности амплитудно-частотной характеристики частотного детектора. Цель достигается тем, что в частотном детекторе, содержащем последовательно соединенные формирователь импульсов перехода через нуль входного сигнала, блок управления, счетчик, элемент памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильтр нижних частот, а также опорный генератор, выход которого соединен с вторыми входами блока управления и счетчика соответственно, при этом второй выход блока управления подключен к входу ..управления счетчика, а третий выход блока управления - к входу записи элемента памяти, опорный генератор выполнен перестраиваемым, а выход цифроаналогового преобразователя через нелинейный элемент подключен к управляющему входу опорного генератора. Кроме того, нелинейный элемент выполнен в виде-четырехполюсника с .параболической характеристикой. Нелинейный элемент выполнен в виде порогового элемента. На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого детектора. Частотный детектор содержит формиро ватель 1 импульсов перехода через нуль входного сигнала, блок 2 управления, счетчик 3, элемент 4 памяти, цифроаналоговый преобразователь 5, фильтр 6 нижних частот, опорный генератор 7 и нелинейный элемент 8. Частотный детектор работает следующим образом. На вход формирователя 1 импульсов перехода через нуль входного сигнала подается исследуемый сигнал, из которого формируются импульсы, поступающие на блок 2 управления. Последний управляет работой счетчика 3 и элемента 4 памяти. С выхода опорного генератора 7 на блок 2 управления и счетчик 3 подаются тактовые импульсы, частота следования которых значительно выше частоты исследуемого сигнала. Первый тактовый импульс, следующий сразу за сигнальным импульсом, выделяется в блоке 2 управления и.по цепи записи подается на вход записи элемента 4 памяти, производя запись содержимого счетчика 3 в элемент 4 памяти. Второй тактовый импульс подается на счетчик 3 и устанавливает его в нулевое состояние. В блоке 2 управления вырабатывается еще один управляющий импульс, который по времени совпадает с первым и вторым тактовыми импульсами. Он подается на вход управления счетчика 3, прекращая его запуск первыми двумя тактовыми импульсами опорного генератора 7. В результате счетчик 3 заполняется в те-, чение периода сигнала тактовыми импульсами до появления следующего сигнального импульса, после которого очередной тактовый импульс производит запись числа из счетчика 3 в элемент 4 памяти. Следующий тактовый импульс устанавливает счетчик 3 в нулевое состояние, после чего процесс повторяется. Таким образом, в элемент 4 памяти после каждого периода сигнала оказывается записанным число, пропорциональное длительности периода. С помощью цифроаналогового преобразователя 5 и фильтра 6 нижних частот число N преобразуется в напряжение, которое однозначно связано с частотой входного си-гнала. Однако зависимость выходного напряжения частотного детектора от частоты сигнала оказывается при этом нелинейной, причем отклонение от линейного закона может составлять значительную величину. Для корректировки нелинейности выходное напряжение цифроаналогового преобразователя 5 подается на управляющий вход опорного генератора 7 через нелинейный элемент 8. Выполнив нелинейный элемент в виде порогового элемента, можно при соответствующем выборе величины порога уменьшить величину отклонения от линейного характера характеристики. Величина отклонения при этом будет более чем на порядок меньше, чем при отсутствии коррекции. Выполнив нелинейный элемент 8 в виде четырехполюсника с параболической характеристикой, можно добиться почти идеальной компенсации.

31146786

Технико-экономическое преимуществористики, что, в свою очередь, значительно предлагаемого частотного детектора по срав-улучшает метрологические характеристики нению с известным состоит в повышенииаппаратуры, в которой используется предлинейности амплитудно-частотной характе-лагаемый частотный детектор.

1. ЧАСТОТНЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий последовательно соединенные формирователь импульсов перехода через нуль входного сигнала, блок управления, счетчик, элемент памяти, цифроаналоговый преобразователь и фильгр нижних частот, а также опорный генератор, выход которого соединен с вторыми входами блока управления и счетчика соответственно, при этом второй выход блока управления подключен к входу управ1иения счетчика, а третий выход блока управления - к выходу записи элемента памяти, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности амплитудночастотной характеристики частотного детектора, опорный генератор выполнен перестраиваемым, а выход цифроаналогового преобразователя через нелинейный элемент подключен к управляющему входу опорного генератора. 2.Детектор по п. 1, отличающийся тем, что нели.нейный элемент выполнен в виде че тырехполюсника с параболической характеристикой. 3.Детектор по п. 1, отличающийся тем-, что нелинейный элемент выполнен в виде - S порогового элемента. (Л О5 00 05