Частотный модулятор Советский патент 1985 года по МПК H03C3/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для формирования сигналов, модулированных по частоте, в различных устройствах радиотехникиj автоматики, телемехаНИКИ и измерительной технике. Цель изобретени Я - повьшение стабильности срёЙней Частоты. На фиг. 1 np pfT asneaa структур:ная электрическ qxeMa предложенного частотного модулятора; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Частотньй модулятор содержит первый И второй операционные усилители 1 и 2, шестой, второй, пятый первьй третий и четвертый резисторы 3-8, второй и первый ключи 9 и 10, второй и первьй конденсаторы 11 и 12, источ ник 13 положительного постоянного напряжения источник 14 орицательного постоянного напряжения, диод 15 и двухполярный стабилитрон 16. Модулятор работает следукшщм образом. При положительном напряжении на выходе операционного усилителя 2 в интервале времени (фиг. 2) на выходе формирователя импульсов, образованного диодом 15 и резистором 3, формируется полоЛсительиый импульс который открывает ключи 9 и 10 (фиг. 2г). Положительное напряжение UOK с выхода двухполярного параметрического стабилизатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, подается через резистор 8 на неинвертирующий вход операционного усилителя 1, на котором выполнен двухвходовый интегратор, и на выходе которогоформируется линей ное нарастающее напряжение (фиг. 26) На этот же вход операционного усили теля 1 через Ьткрытьй ключ 9 и резистор 7 подается входной управляющий сигнал (фиг. 2rt). При положитель ном выходном управляклцем сигнале наклон выходного треугольного напряжения возрастает, а при отрицательном уменьшается. При достижении выходным напряжением уровня напряжения Uo в момент времени t-f компаратор на операционном усилителе 2 изменяет свое состояние на противоположное (фиг. 2,). На выходе формирователя импульсов, образованного диодом 15 и резистором 3, появляется нулевой уровень, что приводит к закрытию ключей 9 И 10, Отрицательное напряжение UOH с выхода двухполярного параметрического стабилизатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, поступает на неинвертирующий вход операционного усилителя 1. Входной управляющий сигнал частотного модулятора через резисторы 6 и 4 поступает на инвертирукмций вход операционного {усилителя 1, на вьрсоде которого в интервале времени t, -t формируется линейно падающее напряжение (фиг. 2 fe). Для обеспечения равенства интервалов времени прямого и обратного ходов треугольного напряжения на выходе операционного усилителя 1 необходимо выполнение условия R/. + R. где R, R и R - соответственно величины сопротивлений резисторов 4, 6 и 7. При этом Rt, R ; R - 2R; Rg 2R. При одинаковых относительных изменениях напряжений источников 13 и 14 положительного и отрицательного постоянных напряжений средняя частота частотного модулятор при отсутствии входного управлякицего сигнала определяется только времязадающими элементами интегратора 1/8 RC. Кроме того, при изменении температуры окружающей среды соблюдается равенство относительных изменений положительных и отрицательных выходных напряжений операционного усилителя 2, а также коэффициентов стабилизации стабилизатора, образованного резистором 5 и двухполярным стабилитроном 16, чем также обеспечивается повьшение стабильной средней частоты частотного модулятора.

чп11 / ,

-IKH

ffjra

ypaifXffUittff cvttfCfAa

fS

()

n

ЧАСТОТНЫЙ ЮДУЛЯТОР, содержащий первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через первый конденсатор, последовательно соединенные первый резистор и второй резистор, второй вьюод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилителя, первый ключ, включенный между точкой соединения первого и второго резисторов и общей пшной,. последовательно соединенные второй ключ и третий резистор, второй вьшод которого соединен с нейнвертирующим .зходом первого операционного усилителя, четвертьй резистор и второй конденсатор, первые выводы которых соединены с нейнвертирующим входом первого операционного усилителя, второй операционный усилитель, выход которого соединен с первым вьтодом пятого резистора, шестой резистор, первьй вывод которого соединен с управляющим входом первого ключа, а второй с общей шиной, стабилизирующий злемент, один вывод которого соединен с общей шиной, диод и источник положительного постоянного напряжения, при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вьгаод первого резистора является входом управляющего сигнала частотного модулятора, отличающи йс я тем, что, с целью повышения стабильности средней частоты, между первыми входами питания первого и второго операционньк усилителей и общей шиной введен источник отрицательного постоянного напряжения, источник положительного Постоянного напряжения (Л включен между вторыми входами питания первого и второго операционных усилителей и общей шиной, выход первого операционного усилителя соединен с инвертируклцим входом второго операционного усилителя, второй вьюод четвертого резистора соединен с нейнвертирующим входом второго операционного усилителя, вторым вьшодом пятого резистора и вторым выводом стабилизиО) рующего злемента, анод диода соединен OQ с выходом второго операционного усилителя, а катод - с первым вьгаодом шестого резистора и управляющим входом второго ключа., вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, при этом стабилизирующий элемент выполнен в виде двухполярного стабилитрона, а выход первого операционного усилителя является выходом частотного модулятора.

/ a. в

+

Vt

У1.м 0

П пштштпгиш