Устройство для автоматической настройки фильтра Советский патент 1988 года по МПК H03J7/22 

фт/г. f

Изобретение относится к радиотех- и может быть использовано в при ёмопередаюпщх СВЧ-устройствах.

Целью изобретения является повышение стабильности настройки.

На фиг.1 показана структурная электрическая схема устройства автоматической настройки фильтра; на фиг,2 - временные диаграммы, иллюстрирующие его работу

Устройство автоматической настрой к|и содержит настраиваемьш фильтр 1, иИеющий элемент перестройки, допол- нятельньй перестраиваемый фильтр 2, и;«ею1ций элемент перестройки, фильтр 3- нижних частот, амплитудный детектор 4, компаратор 5, обнаружитель 6 импульсов, генератор 7 импульсов, элемент И 8, счетньй триггер 9, КЛЮЧЕВОЙ каскад 10 и источник 11 сигнала.

Устройство автоматической настройки фильтра работает следзпощим образом.

При отсутствии на входе дополнительного перестраиваемого фильтра 2 высокочастотного сигнала с источника 11 сигнала на выходе амплитудного детектора 4 напряжение отсутствует. этом на выходе компаратора 5 име efCH постоянное напряжение, соответ- с | вующее уровню логической единицы (фиго26). Это напряжение прикладыва- к одному из входов элемента И 8 иiобнаружителю 6 импульсов, которьй утфавляет работой генератора 7 импульсов. Генератор 7 вырабатывает импульсы (фиг,2в), которые через эле- м4нт И 8 поступают на вход счетного Т1 иггера 9 (фиго2г) изменяющего свое сс|)стояние от задних фронтов импульсов. Последовательность импульсов с вькода счетного триггера 9 (фиг.2д) поступает на ключевой каскад 10, обес пйчивакнций необходимую величину тока в элементах перестройки настраиваемого и перестраиваемого фильтров 1 и 2.

Поскольку элементы перестройки могут быть выполнены в виде обмоток катушки индуктивности, то в результата при отпирании ключевого каскада 10 через элемент перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2 начинает протекать ток, нарастающий по закону, близкому к экспоненциальному (). После окончания

0

5

0

5

О

5

0

5

0

5

импульса ключевой каскад 10 запирается.

Уменьшение тока в элементе перестройки настраиваемого фильтра 1 носит более плавный характер (фиг.2з) за счет наличия фильтра 3 токних частот. Момент перехода от возрастания тока к его уменьшению соответствует заднему фронту импульсов на входе счетного триггера 9 (t, и t). В соответствии с изменением тока в элементах перестройки осуществляется и изменение частоты фильтров (фиг.2ж, и). При этом амплитуда изменения тока выбирается такой, чтобы перекрыть весь диапазон перестройки фильтров.

Если на вход дополнительного перестраиваемого фильтра 2 подать высокочастотный сигнал с частотой f, от источника сигнала 11, то в момент достижения током значения, соответствующего частоте, близкой к f,, на выходе амплитудного детектора 4 появляется напряжение, которое соответствует кривой затухания дополнительного перестраиваемого фильтра 2 (фиг.2а). Компаратор 5 осзпцествляет инвертирование поступающего на него напряжения и преобразования его в импульсное (фиг,26),

Появление первого же импульсного отклика на выходе амплитудного детектора 4 приводит к изменению напряжения на выходе компаратора 5 до уровня логического нуля, что регистрируется обнаружителем 6 импульсов, который вьщает команду на выключение генератора 7 (момент tj). Напряжение на выходе генератора 7 соответствует при этом напряжению логической единице, что обеспечивает прохождение импульса с компаратора 5 через элемент И 8 на вход счетного триггера 9, Задним фронтом этого импульса, соответствующим началу удаления частоты дополнительного перестраиваемого фильтра 2 от частоты высокочастотного сиг- ла на его входе (момент t) осуществляется переключение счетного триггера 9, Переключение счетного триггера 9 приводит к уменьшению (увеличению) тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2, если до этого он увеличивался (уменьшался) В результате этого частота настройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2 изменяется в противоположном направлении (частота

настройки приближается к частоте входного сигнала), что приводит к появлению следующего импульсного о.т- клика на выходе амплитудного детектора 4, В момент, соответствующий заднему фронту этого импульсного отклика, осуществляется вторичное из- . менение тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2,, и цикл работы повторяется

Вследствие этого устанавливается режим колебаний тока в элементе перестройки дополнительного перестраиваемого фильтра 2 относительно среднего значения тока (режим слежения), соответствующего частоте настройки этого фильтра на частоту входного сигнала, f,. За счет фильтра 3 нижних частот, частота среза которого меньше частоты автоколебаний тока, через элемент перестройки настраиваемого фильтра 1 протекает постоянньй ток, величина которого соответствует настройке до

длительность импульса, наоборот, уменьшается. Это приводит к изменению (перераспределению) длительностей убывания и возрастания тока и вследствие этого к соответствующему изменению среднего тока через дополнитель- ньш перестраиваемый фильтр 2 и постоянного тока - через настраиваемый фильтр 1, в данном случае, его уменьшению. Новое значение тока i,+ /)i, по-прежнему соответствует настройке дополнительного перестраиваемого фильтра 2 на частоту f,, а го - на частоту женности фильтров,

т

,

настраиваемо- в силу сопря

Формула изобретения

Устройство для автоматической настройки фильтра, содержащее настраи- ваемьй фильтр, имекяций элемент перестройки, элемент И, счетный триггер, генератор импульсов, а также последо

Изобретение относится к радиотехнике и обеспечивает повышение стабильности настройки. Устр-во содержит настраиваемый фильтр (НФ) 1, перестраиваемый фильтр (ПФ) 2, фильтр 3 нижних частот, амплитудный детектор 4, компаратор 5, обнаружитель 6 импульсов, генератор 7 импульсов, элемент И 8, счетный триггер (СТ) 9, ключевой каскад 10 и источник 11 сигнала. При отсутствии сигнала источш - ка 11 на выходе компаратора 5 будет напряжение, соотв .уровню логической единицы. Импульсы генератора 7 проходят на СТ 9о Последовательность импульсов с СТ 9, воздействуя на ключевой каскад 10, обеспечивает необходимую величину тока в элементах перестройки НФ 1 и- ПФ 2. В соответствии с изменением тока в элементах перестройки осуществляется и изменение частоты НФ 1 и ПФ 2. При поступлении сигнала с частотой f, от источника М 11, устанавливается р.ежим колебаний тока в элементе перестройки ПФ 2 относительно среднего значения тока, соотв. частоте настройки его на частоту f входного сигнала. Через элемент перестройки Ш 1 будет протекать постоянный ток, величина которого соответствует настройке ПФ на частоту f ,. 2 ил. i а С

полнительного перестраиваемого фильт- 25 вательно соединенные амплитудный дера 2 на частоту f, (фиго2з)

Если предположить, что настраиваемый и дополнительный перестраиваемые фильтры сопряжены таким образом, что разность частот их настройки составт л и ч а ю - целью повыше30

тектор и компаратор, о щ е е с я тем, что, с ния стабильности настройки, в него введены дополнительньй перестраивае- мьй фильтр, имеющий элемент перестг- ройки, вход которого подключен к источнику сигнала, ключевой каскад, вход которого подключен к выходу счетного триггера, обнаружитель импульсов, включенньй между выходом компаратора и управляющим входом генератора импульсов, и фильтр нижних частот, при этом вход амплитудного, детектора подключен к выходу дополнительного перестраиваемого фильтра , элемент И включен между выходом генератора импульсов и входом счетного триггера, выход компаратора подключен к другому входу элемента И, а последовательно соединенные элемент перестройки дополнительного фильтра и фильтр нижних частот включены между . выходом ключевого каскада и входом элемента перестройки настраиваемого фильтра.

ляет

f н f лоп

f пр (в частном случае

s

fnp может равняться нулю), тогда частота настраиваемого фильтра 1 становится равной f,+f .

Рассмотрим работу устройства при изменении температуры.

Допустим, что в момент времени, соответствзгющий переходу от увеличения тока к его уменьшению (момент t) температурное воздействие начинает приводить к увеличению частоты фильтров. Это соответствует увеличений времени нахождения частоты подаваемого на вход дополнительного перестраиваемого фильтра сигнала внутри полосы пропускания дополнительного перестраиваемого фильтра 2. При этом увеличивается и длительность импульсного отклика на выходе амплитудного детектора 4 о При увеличении тока (момент)

т л и ч а ю - целью повыше0

5

0

5

0

тектор и компаратор, о щ е е с я тем, что, с ния стабильности настройки, в него введены дополнительньй перестраивае- мьй фильтр, имеющий элемент перестг- ройки, вход которого подключен к источнику сигнала, ключевой каскад, вход которого подключен к выходу счетного триггера, обнаружитель импульсов, включенньй между выходом компаратора и управляющим входом генератора импульсов, и фильтр нижних частот, при этом вход амплитудного, детектора подключен к выходу дополнительного перестраиваемого фильтра , элемент И включен между выходом генератора импульсов и входом счетного триггера, выход компаратора подключен к другому входу элемента И, а последовательно соединенные элемент перестройки дополнительного фильтра и фильтр нижних частот включены между . выходом ключевого каскада и входом элемента перестройки настраиваемого фильтра.

/уууу лу),/ппвл

i

11

Wuz.z