Устройство для выделения частот из сигнала сложной формы Советский патент 1986 года по МПК H04B7/12 

I

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи с разнесением частот для -выделения частот из сигнала сложной формы.

Целью изобретения является повышение точности вьщеления частот и упрощение устройства.

Устройство для вьщеления частот из сигнала сложной формы содержит прибор 1 с зарядовой связью, первый, второй и третий дифференциальные усилители 2-4, формирователь 5 последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы, с первого по шестой резисторы 6-11.

Прибор е зарядовой связью (ПЗС) 1 содержит блок 12 ввода информационных зарядов, блок 13 ввода управляющих зарядов, блок 14 вывода зарядов, канал 15 переноса информационных зарядов, канал 16 переноса управляющих зарядов.

Канал 15 переноса информационных зарядов содержит (ЗК+1) электроды 17, (ЗК+2) электроды 18, (ЗК+З) электроды 19.

Канал 16 переноса управляющих зарядов содержит первый 20, второй 21 и третий 22 электроды.

Формирователь 5 последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы содержит задающий генератор 23, формирователь 24 сдвинутых последовательностей импульсов, первый 25, второй 26 и третий 27 формирователи сигналов трапецеидальной формы.

Устройство для выделения частот из- сигнала сложной формы работает следующим образом.

Входной сигнал сложной формы, из которого необходимо выделить гармонические составляющие определенных частот, поступает через блок 12 ввода информационных зарядов ПЗС 1 на вход канала 15 переноса информационных зарядов. На первый управляющий вход устройства для вьщелени частот из сигнала сложной формы подается в течение всего времени его работы управляющее напряжение, с помощью которого устанавливаются пороги срабатьшания первого 2, второго 3 и третьего 4 дифференциальных усилителей. Управляющее напряжение через блок 13 ввода управляющих зарядов ПЗС 1 поступает в виде

184802

пропорционального напряжению заряда на вход канала 16 переноса управляющих зарядов, а входной сигнал сложной формы через блок 12 ввода инфор5 мационных зарядов ПЗС 1 также в виде пропорционального входному напряжению заряда поступает на вход канала 15 переноса информационных зарядов.

10 В канале 15 переноса информационных зарядов и канале 16 переноса управляющих зарядов осуществляется трехтактный сдвиг соответственно информационных и управляющих за15 рядовых пакетов посредством сдвинутых последовательностей тактовых последовательностей трапецеидальной формы, вырабатываемых формирователем 5. В формирователе 5 производит20 ся последовательное преобразование последовательности импульсов задающего генератора 23 в сдвинутые последовательности импульсов (на соответствующих выходах формирователя

25 сдвинутых последовательностей импульсов 24) и преобразование последних в последовательности тактовых импульсов трапецеидальной формы 1(на выходах соответственно первого,

3Q второго и третьего формирователей сигналов трапецеидальной формы 25- 27).

Последовательности тактовых импульсов трапецеидальной формы .поступают через первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой резисторы 6-11 на первые и вторые входб соответственно первого, второго и третьего дифференциальных усили- телей 2-4, на первые и вторые изолированные части соответственно- .(ЗК+1), (ЗК+2) и (ЗК+З) электродов 17-19 канала 15 переноса информационных зарядов (где ,1,2,...) а также на первые и вторые изолированные части соответственно первого, второго и третьего электродов 20-22 канала 16 переноса управляющих зарядов.

4S

Первый, второй и третий дифференциальные усилители 2-4 не сра- батьшают непосредственно от последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы, вырабатьшаемых формирователем 5,

Для вьщеления из входного сигнала сложной формы первого синусоидального сигнала (первой частоты), каж-.

дый из (ЗК+1) электродов 17 канала I5 переноса информационных зарядов разделен на первую и вторую изолированные части так, что относительная площадь первой его изолированной части, подключенной к первому входу первого дифференциального усилителя 2, равна

а относительная площадь его второй изолированной части, подключенной к второму входу первого дифференциального усилителя 2, равна

где h - вес.овой коэффициент, - соответствующий первой частоте, вьщеляемой из сигнала сложной формы.

Аналогично для выделения из входного сигнала сложной формы второго синусоидального сигнала (второй ча- .стоты) каждый из (ЗК+2) электродов канала 15 переноса информационных зарядов разделен на первую и вторую изолированные части в отношении

и

1-h 2

где h - весовой коэффициент, соответствующий второй частоте вьщеляемой из входного сигнала сложной формы. Для вьщеления третьего синусои- дального сигнала (третьей частоты) каждый из (ЗК+З) электродов канала 15 переноса информационных зарядов разделен на первую и вторую изолированные части в отношении

l+h 1-h и

где h - весовой коэффициент, со- ответствующий третьей частоте, вьщеляемой из вход- , ного сигнала сложной фо.рмы Весовые коэффициенты h , h и соответствующие первой, второй и третьей частотам, вьщеляемым из входного сигнала сложной формы, равны ,

(2iri,Tbin(2iruimT)j (2Tljl5in()- ;;;r °5(27f,T 5in(274imT)

218480

где f ,f ,f - значения вьщеляемых

частот; fi - количество (ЗК+О,

(ЗК+2), (ЗК+3) элек5тродов канала 15 переноса информационных зарядов; Т - период следования

тактовых импульсов

10трапецеидальной формы.;

ui 0,01-0,05

Для установления порога сраба- тьшания первого, второго и третьего 15 дифференциальных усилителей 2-4 в канале 16- переноса управляющих зарядов первый, второй и третий . электроды 20-22 разделены на первые и вторые части в отношении

1+Д

2

1-й 2

где д - весовой коэффициент,.определяющий значение порога срабатывания первого, второго и третьего дифференциальных усилителей 2-4 и. зависящий от величины сигналов канала переноса информационных зарядов.

В моменты времени, когда под действием тактовых импульсов ин- . формационные зарядовью пакеты, соответствующие входному сигналу

сложной формы, находятся под (ЗК+1) электродами 17, а управляющий зарядовый пакет, соответствующий управляющему напряжению - под первым электродом 20, происходит оценка значения зарядов, перешедших в первую и вторую части (ЗК+1) электродов 17 в предьщущих (ЗК+Г/) электродов 17 во время переходного процесса. При этом перешедшие заряды определяются интегрированием тока в первой и второй частях (ЗК+1) электродов 17 за время действия тактового импульса трапецеидальной формы (за время передачи).

Разность этих токов на фоне соответствующего тактового импульса . трапецеидальной формы определяется первым дифференциальным усилителем 2 в случае его срабатывания -на фоне порога. Таким образом, происходит селекция первой частоты из входного сигнала сложной формы. Выделение второй и третьей частот

из входного сигнала происходит аналогично.

Точность работы устройства для выделения частот из сигнала сложной формы во многом определяется эффективностью переноса зарядовых пакетов по каналу 15 переноса информационных зарядов и в первую очередь зависит от количества (ЗК+ (ЗК+2) и (ЗК+3) электродов. Канал 15 переноса информациоиных зарядов в предложенном устройстве для вьще ления частот из сигнала сложной формы за счет введения с первого по шестой резисторов и новых связей а также использования трехтактного режима работы ПЗС 1 позволяет в четыре раза сократить количество (ЗК+1), (ЗК+2) и (ЗК+3) электродов 17-19, а также исключить дополнительный источник постоянного напряжения (на +1,5 в), что на 2,3 повьшает точность выделения частот и достигается упрощение по сравнению с известным устройством.

Формула изобретени

1. Устройство для вьщелеийя частот из сигнала сложной формы, содержащее форми рователь последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы, первый, второй и третий дифференциальные усилители и прибор с. зарядной связью (ПЗС), первый и второй выходы которого подсоединены соответственно к первому и второму входам первого дифференциального усилителя, третий и четвертый выходы ПЗС подсоединены соответственно к первому и второму входам второго дифференциального усилителя, пятый и шестой выходы ПЗС подсоединены соответственно к первому ивторому входам третьего дифференциального усилителя, причем информационный вход , первый и второй управляющие входы ПЗС являются соответственно информационным: входом и первым и вторым управляющими входами устройства, а выходы первого, второго и третьего дифференциальных усилителей являются соответственно первым, вторым и третьим выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности выделения частот и упрощения устройства, в него введено шесть резисторов, при этом первый выход формировате- 5 ля последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы подсоединен к первому и второму входам дифференциального усилителя соответственно через первьй и второй

10 резисторы, второй выход формирователя последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы подсоединен к первому и второму входам второго дифференциального

5 усилителя соответственно через третий и четвертый резисторы, а дополнительный выход формирователя последовательностей тактовых импульсов трапецеидальной формы под0 соединен к первому и второму входам третьего дифференциального усилителя соответственно через пятый и шестой резисторы.

5 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ПЗС со- . держит последовательно соединенные блок ввода информационных зарядов, канал переноса информационных за рядов и блок вывода зарядов, последовательно соединенные блок ввода управляющих зарядов и канал переноса управляющих зарядов, выход которого подсоединен к второму входу блока вывода зарядов, при этом первые и вторые изолированные части (ЗК+l электродов канала переноса информационных зарядов (где ,1, 2, . . .) подключены соответственно к первой и второй изолированным частям первого электрода канала переноса управляющих зарядов, первые и вторые и-золированные части (ЗК+2) электродов канала переноса информа-- ционных зарядов подключены соответственно к первой и второй изолированным частям второго электрода канала переноса управляющих зарядов, первые и вторые изолированные

части (ЗК+З) электродов канала пе0 ,

реноса информационных зарядов подключены соответственно к первой и второй изолированным частям третьего электрода канала переноса управляющих зарядов, входы блока ввода

информагщонных зарядов, блока ввода управляющих зарядов и блока вывода зарядов являются соответственно информационным, первым и вторым

5

0

5

7 1218480S

управляющими входами ПЗС, а первые. рядов разделены на первые и вторые

и вторые изолированные части перво-изолированнью части в соответствии

го, второго и третьего электродовсо значениями весовых коэффициенканапа переноса управляющих зарядовтов, соответствующих вьщеляемым чаявляются соответственно первым,5 стотам, а первый,, второй и Третий

вторым, третьим, четвертью, пятымэлектроды канала переноса управляющих

и щестым выходами ПЗС, причемзарядов разделены на первые и вторые

(ЗК+1), (ЗК+2) и (ЗК+З) электродыизолированные части в соответствии

канала переноса информационных за-со значением порогового напряжения.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в системах передачи с разнесением частот для их вьщеления из сигнала сложной формы. Цель изобретения повьЕпение точности вьщеления частот и упрощение устройства. Точность работы устройства определяется эффективностью переноса зарядовых пакетов по каналу переноса информац. зарядов (КПИЗ) 15 и в первую очередь зависит от кол-ва (ЗК+1) , (ЗК+2) и (ЗК+З) электродов 17-19. КПИЗ 15 за счет введения резисторов 6, 7, 8, 9, 10, II и новых связей, а также использования трехтактного режима работы прибора с зарядовой связью 1 позволяет в четыре раза сократить кол-во электродов по сравнению с прототипом и исключить до- полнительньй источник постоянного напряжения (на +1,5 В), 1 з.п. ф-лы, 1 ил.