Детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов Советский патент 1985 года по МПК H03D1/16 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано при создании радиоприемных и радиоизмерительных устройств. Цель изобретения - увеличение точности выделения огибающей. На чертеже изображена функциональная электрическая схема предлагаемого детектора огибающей амплитудно-модулированных сигналов. Устройство содержит два идентичных канала 1 и 2, первые амплитудный детектор 3, повторитель 4 напряжения, ключ 5, и запоминающий конденсатор 6, формирователь 7 управляющих импульсов, ограничи тель 8 входного сигнала, дифференциатор 9, вторые амплитудный детектор 10 и повто ритель 11 напряжения, фильтр 12, усилитель 13, вторые ключ 14 и запоминающий конденсатор 15, а также сумматор 16. Предлагаемый детектор работает следующим образом. Входной сигнал поступает на входы ограничителя 8 входного сигнала и первого амплитудного детектора 3 обоих каналов 1 и 2. Ограничитель 8 преобразует периодический входной сигнал в меандр, который подается на дифференциатор 9, формирующий импульсы положительной и отрицательной полярности. Эти импульсы вызывают срабатывание формирователя 7 управляющих импульсов. При этом от положительных импульсов срабатывает формирователь канала 1, а о т отрицательных импульсов - канала 2. Формирователь 7 управляющих импульсов канала 1 вызывает срабатывание первого ключа 5 канала 1 и второго ключа 14 канала 2 в момент прохождения входного сигнала из области отрицательных значений в область положительных значений. Формирователь 7 управляющих импульсов канала 2 вызывает срабатывание первого ключа 5 канала 2 и второго ключа 14 канала 1 в момент прохождения входного сигнала из области положительных значений в область отрицательных значений. При поступлении входного сигнала положительной полуволны первый запоминающий конденсатор 6 заряжается через первый амплитудный детектор 3 до максимального амплитудного значения входного сигнала, которое сохраняется на нем до конца периода, пока не замкнется первый ключ 5. Напряжение первого запоминающего конденсатора 6 через первый повторитель 4 напряжения, второй амплитудный детектор 10 поступает на второй запоминающий конденсатор 15. При прохождении входного сигнала через нулевое значение формирователь 7 управляющих импульсов канала 2 вызывает срабатывание первого ключа 5 канала 2 и второго ключа 14 канала 1. Второй запоминающий конденсатор 15 канала 1 разряжается ключом 14 и после размыкания ключа 14 вновь мгновенно заряжается через первый повторитель 4 напряжения и второй амплитудный детектор 10, имеющих малое выходное сопротивление, до амплитудного значения напряжения первого запоминающего конденсатора 6. В исходном состоянии конденсатор 6 канала 2 не заряжен, поэтому срабатывание первого ключа 5 канала 2 не вызывает соответственно разряда запоминающего конденсатора 6 канала 2. При поступлении входного сигнала отрицательной полуволны аналогичным образом работает канал 2. Первый запоминающий конденсатор 6 канала 2 сохраняет максимальное амплитудное значение отрицательной полярности до периода Т, пока не замкнется первый ключ 5 канала 2. При Прохождении входного сигнала через нулевое значение из отрицательной полярности в положительную формирователь 7 управляющих импульсов канала 1 вызывает срабатывание первого ключа 5 канала 1 и второго ключа 14 канала 2. Первый запоминающий конденсатор 6 канала 1 разряжается и через Т вновь запоминает свое ... максимальное значение. Второй запоминающий конденсатор 15 канала 1 по-прежнему хранит предыдущее значение амплитуды положительной полуволны в первый период Т. Второй запоминающий конденсатор 15 канала 2 разряжается ключом 14 и после размыкания последнего вновь мгновенно заряжается через повторитель 4 напряжения и амплитудный детектор 10 канала 2 до амплитудного значения напряжения конденсатора 6 канала 2. Через время 1-|-Т происходит сброс и мгновенное запоминание вторым конденсатором 15 канала 1 амплитудного значения второй положительной полуволны и сброс напряжения на первом конденсаторе 6 канала 2. Таким образом, на запоминающих конденсаторах 15 обоих каналов присутствует аналоговое напряжение, соответствующее амплитудным значениям положительных и отрицательных полуволн входного сигнала, разрезанное короткими импульсами коммутации ключей 14 обоих каналов. Любые-изменения амплитуд положительных и отрицательных полярностей входного сигнала отслеживаются на запоминающих конденсаторах 15 каналов 1 и 2 и через второй повторитель 11 напряжения подаются на фильтр 12, полоса пропускания которого согласована с энергетическим спектром полезного сигнала. Отгибающая амплитудно-модулированного сигнала, пройдя через фильтр 12, поступает на вход усилителя 13, который усиливает только огибающую амплитудномодулированного сигнала, выделенную фильтром 12. Постоянная составляющая и коммутационные выбросы лежат вне полосы

пропускания фильтра 12 и соответственно не попадают на выходы усилителя 13 обоих каналов. Усилители 13 обоих каналов имеют равные коэффициенты усиления, но фазочастотную характеристику отличную одна от другой на 180°, поэтому изменения огибающей амплитудно-модулированного сигнала, имеющие разные знаки отклонения на боковых полосах, пройдя усиление в одном канале и такое же усиление и инверсию в другом канале, имеют один знак на входах сумматора 16. Поэтому на его выходе огибающая амплитудно-модулированного сигнала , имеющая двойную амплитуду изменений положительных и отрицательных полярностей входного сигнала, усиленная с усилением, определяемым коэффициентом усиления усилителя 13.

Помехи, поступающие с входным сигналом и имеющие спектр, отличный от спектра огибающей амплитудно-модулированного сигнала, значительно ослабляются фильтром 12, настроенным на полосу пропускания, согласованную со спектром полезного сигнала, который имеет двойную амплитуду своих изменений в отличие от помех. Если входной сигнал имеет независимые огибающие амплитудно-модулированных сигналов на боковых полосах, то в качестве измерительных выходов можно использовать выходы усилителя 13 обоих каналов.

Предлагаемый детектор огибающей амплитудно-модулированных сигналов позволяет выделять огибающую АМ-сигналов, амплитуда которой менее 0,1-0,01% от амплитуды несущей, при этом устройство не вносит погрешности при выделении огибающей при изменении форм фазы несущей и их флуктуации.

ДЕТЕКТОР ОГИБАЮЩЕЙ АМПЛИТУДНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащий два идентичных канала, каждый из которых содержит последовательно соединенные первый амплитудный детектор и первый повторитель напряжения и включенные между выходом первого амплитудного детектора и общей шиной параллельно соединенные первый ключ и первый запоминающий конденсатор, причем управляющий вход первого ключа соединен с выходом формирователя управляющих импульсов, а также соединенные последовательно ограничитель входного сигнала и дифференциатор, выход которого подключен к входу формирователя управляющих импульсов каждого канала, при этом вход ограничителя входного сигнала объединен с входами двух идентичных каналов и является входом детектора огибающей амплитудно-модулированных сигналов, отличающийся тем, что, с целью увеличения точности выделения огибающей, в каждый канал введены последовательно соединенные второй амплитудный детектор вход которого подключен к выходу первого повторителя напряжения, второй повторитель напряжения, фильтр и усилитель, а также включенi ные между выходом второго амплитудного детектора и общей шиной параллельно сое(Л диненные второй ключ и второй запоминающий конденсатор, причем управляющий вход второго ключа соединен с выходом формирователя управляющих импульсов другого канала, при этом к выходам усилителей обоих каналов подключен сумматор. Выход которого является выходом детектора огибающей амплитудно-модулированных сигналов. со о О5 00