Детектор огибающей амплитудно-модулированного сигнала Советский патент 1989 года по МПК G01R19/04 

ФиеЛ

315

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для формирования сигнала огибающей амплитудно-модулиро- ванного напряжения в быстродействующих измерительных приборах и системах автоматического управления с амплитудной модуляцией.

Цель изобретения - повышение быст родействия устройства путем снятия и обработки нескольких мгновенных значений входного напряжения в течение каждой полов1шы его периода.

На фиг.1 представлена функциональ ная схема устройства; на фиг.2 - временные дилгранмы, поясняющие его работу.

Устройство содержит двухполупе- риодный выпрямитель 1, управляемый ключ 2, компаратор 3, блок А Д1«}к})е- ренцирования, формирователь 5 моду- пя, умножитель 6 частоты, емкостную запомина1сяцую ячейку 7, программируемый усилитель 8, счетчик 9 и блок 10 памяти. Входы выпрямителя 1 и компаратора 3 подключены к входной шине. Выход выпрямителя 1 подключен к информационному входу ключа 2, Выход компаратора 3 через последовательно

соединенные блок t, формирователь 5, умножитель 6 подключен к тактовому входу счетчика 9 и управляющему входу ключа 2, выход которого через ячейку 7 соединен с аналоговым входо усилителя 8, Вход сброса счетчика 9 подключен к выходу формирователя 5 а выход - через блок 10 к цифровому входу усилителя 8, выход которого соединен с выходной шиной.

Устройство работает следующим образом.

Входное переменное любой нечетно симметричной форьп, напряжение U (на фиг.2а для примера показано синусоидальное), выпрямленное с помощью двухполупериодного выпрямителя 1, подается на информационный вход ключа 2 (Uj - выходное напряжение вы прямителя 1, фиг.2г). Одновременно и напряжения Uj компаратор 3 формирует меандр и, (фиг.2а), фронты которого

совпадают по времени с нулевым уровнем напряжения U. Бпок 4 дифференцирования формирует в моменты, соответствующие фронтам меандра U, раз- нополярные короткие 1тмпульсы U

5

0

5

0 0

е -« ,

5

0

5

(фиг.2б). Далее формирователь 5 формирует из последовательности импульсов и последовательность однополяр- ньгх импульсов Uy (фиг.2в), каждый из которых фиксирует начало либо положительной, либо отрицательной полуволны напряжения U.. Под действием зпк импульсов обнуляется счетчик 9, а умножитель 6 частоты формирует последовательность коротких импульсов и (фиг.2г) с частотой следования в 2п раз превышающей частоту напряжения и,. Импульсы Ug жестко привязаны по фазе к напряжению Uj и сдвинуты относительно моментов перехода через нуль входного напряжения найЦ)/2, Под действием импульсов Ъ при помощи ключа 2 и запоминающей ячейки 7 производится дискретизация по времени выпрямленного напряжения U . Количество моментов дискретизации за полпериода (п) определяется коэффициентом умножения умножителя 6 частоты, Поскольку ключ 2 замыкается на короткое время, то напряжение на выходе ячейки 7 сохраняется неизменным до следующего импульса Ug с выхода умножителя 6. Импульсы и, управляющие замыканием ключа 2, подсчитываются с начала каждого полупериода счетчиком 9, т.е.- каждому из п импульсов присваивается двоичный код, В соответствии с получаемым двоичным номером момента дискретизации, являющимся адресом для блока 10 памяти, из не-го извлекается коэффициент, который поступает на цифровой вход программируемого усилителя В, Коэффициенты, хранимые в блоке:

F(kTi772 ) . где k 1, 3. 5, ..., 2п - 1; F(k--) - нормированная функция входного напряжения U, (в

данном примере F(k) sin(k-r)),

Поэтому при одновременной подаче некоторого аналогового сигнала U| (фиг.2г) с вькода запоминающей ячейки 7, являющегося абсолютным мгновенным значением напряжения U., и , соответствующего ему по фазе коэффициента К на усилитель В, на его выходе формируется сигнал Ug (фиг,2д) с уровнем, равным амплитуде входного, т.е. сигнал огибающей.

Формула изобретения Детектор огибающей ямплитудно-мо- дулированного сигнала, содержащий компаратор, выход которого через бло дифференцирования подключен к входу формирователя ,модуля, двухполупери- одный выпрямитель и управляемый ключ выход которого подключен к входу емкостной запоминающей ячейки, о т - л.и ч, а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены умножитель частоты, счетчик, блок памяти и программируемый уснпитель, причем вход двухполупери- одного выпрямителя подключен к вход

ной шине детектора и входу компаратора, а выход - к информационному входу управляемого ключа, выход емкостной запоминающей ячейки соединен с аналоговым входом программируемого усилителя, выход формирователя модуля подключен к входу сброса счетчика и входу умножителя частоты, выход которого соединен с управляющим входом управляемого ключа и тактовым входом счетчика, выход счетчика через блок памяти соединен с цифровым входом программируемого усилителя, выход которого подключен к выходной шине детектора.

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. Детектор содержит компаратор 3, блок 4 дифференцирования, формирователь 5 модуля, двухполупериодный выпрямитель 1, управляемый ключ 2 и емкостную запоминающую ячейку 7. Введение в устройство умножителя 6 частоты, счетчика 9, программируемого усилителя 8, блока 10 памяти, запрограммированного серией дискретных абсолютных значений функции, обратной нормированной функции входного напряжения, обеспечивает снятие и обработку нескольких мгновенных значений входного напряжения в течение его полупериода. 2 ил.

I У в

II я я J

ift.Z