Устройство автоматической балансировки радиометра Советский патент 1988 года по МПК G05B11/36 

Изобретение относится к области систем автоматического регулирования в частности радиотехнических устройств, в которых сигнал ошибки регу лиронания является суммой случайного сигнала (т1ша гауссопского шума) и полезного низкочастотного сигнала, причем отношение сигнап-1аум имеет достаточно низкое значение.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит компаратор 1, источник 2 опорного напряжения, генератор 3 тактовых импульсов, первый 4 и второй 5 реверсивные счетчики, радиометр 6, исполнительный элемент 7, вход 8 переноса второго 5 реверсивного счетчика, входы 9 изменения направления счета первого и второго 5 реверсивных счетчиков и тактовые входы 10 первого Д и второго 5 реверсивных счетчиков.

Первый 4 и второй 5 реверсивные счетчики представляют собой двоичные реверсивные счетчики (например, микросхемы типа 564ИЕ11), которые при переполнении автоматически обнуляются, при этом формируется сигнал переноса, который используется во втором реверсивном счетчике 5 по второму входу 8, по которому импульсы переноса могут суммироваться или вычитаться. Тактирование счетчиков осуществляется тактовьп ги сигналами, по- даваемь ми с генератора 3 тактовых импульсов на тактовые входы 10, причем направление счета определяется знаком сигнала с выхода компаратора 1, подаваемого на входы 9 изменения

направления счета счетчиков.

В качестве исполнительного злемен- та 7 может быть использован, например, управляемый источник питания балансированного генератора шума или аттенюатора радиометра 6.

Работа устройства происходит еле- дуюпшм образом,

В те моменты времени, когда мгновенное значение напряжения на втором входе компаратора 1 больше напряжения с выхода источника 2 опорного напряжения, на выходе компаратора 1 формируется логический уровень, обес- печиваюшлй, например, положительное направление счета и нарастание числа, записанного в первом 4 и втором 5

0

5

реверсивю 1х счетчиках. Скорость счета при этом определяется рабочей частотой генератора 3 тактовых импульсов. В моменты времени, когда напряжение на втором входе компаратора 1 будет меньше напряжение на первом входе, направление счета будет обратным и содержимое обоих счетчиков будет убывать. В случае, если напряжение на втором входе компаратора 1 содержит переменную составляющую, скорость и направление изменения содержимого обоих счетчиков будут пропорциональны разности времен пребывания этого напряжения вьпае и ниже уровня опорного напряжения с выхода источника 2 опорного напряжения.

Предлагаемое устройство в основном применяется в радиоастрономических радиометрах, используемых для приема слабых сигналов, У подобных радиометров выделение сигнала из шума производится после дополнительного усреднения выходного сигнала, В этом случае отношение сигнал - шум на выходе радиометра до дополнительного усреднения меньше единицы и напряжение на выходе радиометра близко к нормальному шуму. Для такого шума средняя разность времен пребывания напряжения выше и ниже некоторого порога пропорциональна величине отклонения порога от среднего значения шума. Таким образом средняя скорость счета счетчиков будет пропорциональна величине и знаку отклонения входного напряжения компаратора I от уровня источника 2 опорного напряже-

0 ния, т,е, устройство является линейно интегрирующим. Направление счета счетчиков при отклонении выходного напряжения радиометра 6 от уровня опорного напряжения выбирается таким

5 образом, чтобы обеспечить возвращение среднего значения выходного напряжения радиометра 6 ного напряжения.

0

5

0

5

к уровню опор

Частота генератора 3 тактовых импульсов выбирается таким образом, чтобы за время, равное времени корре-н ляции выходного напряжения радиометра 6, генерировалось несколько тактовых импульсов. Скорость изменения выходного сигнала второго реверсивного счетчика 5 при заданном отклонении входного напряжения от опорного уровня зависит от разрядности перво-

1397874

го реверсивного счетчика 4 и частотыпорога срабатывания компаратора 1.

тактования. Эта скорость определяет-Эта величина может составлять единицы

ся из условия заданных искажений сиг- милливольт в широком диапазоне темпе-

нала системой балансировки,ратур и питающих напряжений.

Устройство обладает простотойПреимуществом устройства является изменения постоянной времени регули-также слабая зависимость параметров рования путем соответствующего выбо-устройства от нестабильности частоты ра частоты тактирования и разрядное-тактирования. Нестабильность частоты ти обоих реверсивных счетчиков, ютактирования влияет лишь на стабиль- Стабильность параметров устройстваность величины постоянной времени определяется в основном стабильностьюрегулирования.