Формирователь частотно-модулированных сигналов Советский патент 1990 года по МПК H03C3/02 

ел

00

о ел ю к

Изобретение относится к радиоэлектронике. Цель - снижение нелинейных искажений. Для этого с помощью фазовращателя на φ/2 14, а также перемножителей 2, 5 формируется пара квадратурных сигналов. Первый фильтр нижних частот (ФНЧ) 3 и второй ФНЧ 6 удаляют высшие гармоники. Формирователь 7 вырабатывает импульс, когда сигнал с второго ФНЧ 6 проходит через нуль и нарастает. Этот импульс, поступая на первый вход блока выборки-хранения 8, разрешает выборку с выхода ФНЧ 12, когда напряжение на нем максимально. Усилитель-ограничитель 11 стабилизирует амплитуду сигнала с выхода первого ФНЧ 3. Амплитуда сигнала на выходе ФНЧ 12 определяется напряжением на входе формирователя ЧМ-сигналов и разностью частот опорного 1 и подстраиваемого 4 генераторов. Напряжение с выходов блока выборки-хранения 8 и источника опорного напряжения 13, складываясь в сумматоре 9, дают сигнал ошибки. Для улучшения динамических характеристик использован ФНЧ 10. 3 ил.

Фиг./

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано в радиотехнических системах связи и управления.

Целью изобретения является снижение уровня нелинейных искажений.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема формирователя частотно-модулированных сигналов; на фиг. 2 - графики напряжений, поясняющие работу схемы; на фиг. 3 - изменение амплитудно-частотных характеристик фильтра нижних частот с регулируемой частотой среза.

Формирователь частотно-модулированных сигналов содержит опорный генератор 1, первый перемножитель 2, первый фильтр 3 нижних частот (ФНЧ), подстраиваемый генератор 4, второй перемножитель 5, второй ФНЧ 6, формирователь 7 отсчетных импульсов, блок 8 выборки-хранения, алгебраический сумматор 9, третий ФНЧ 10, усилитель-ограничитель 11, ФНЧ 12 с регулируемой частотой среза, источник 13 опорного напряжения и фазовращатель 14 на .

Формирователь частотно-модулированых сигналов работает следующим образом.

При помощи фазовращателя 14 на fT/2, а также первого 2 и второго 5 перемножителей формируется пара сиг- налов с фазовым сдвигом один относительно другого на If/2. Первый 3 и второй 6 ФНЧ обеспечивают удаление из спектра высших гармоник. Частота первой гармоники указанной пары сигналов равна разности частот подстраиваемого 4 и опорного 1 генераторов. Опорный генератор 1 имеет высокую стабильность частоты, которая определяется требуемой стабильностью частоты несущего колебания выходного сигнала формирователя частотно-модулированных (ЧМ) сигналов. Стабильность частоты подстраиваемого генератора 4 может быть существенно ниже, так как осуществляется стабилизация его частоты i/io частоте опорного генератора 1. Полосы пропускания первого 3 и второго 6 ФНЧ выбираются с учетом ширины спектра формируемого ЧМ-сигнала и нестабильности частоты подстраиваемого генератора 4

Формирователь 7 вырабатывает импульсы, соответствующие моментам времени, когда сигнал с второго ФНЧ,

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

нарастая, проходит через нулевой уровень. Поступая на первый вход блока 8 выборки-хранения, эти импульсы разрешают выборку сигнала с выхода ФНЧ 12. Так как фазовый сдвиг сигналов на выходах ФНЧ 3 и 6 составляет 1Г/2, то моменты выборки с выхода ФНЧ 12 соответствуют максимумам напряжения на этом выходе (фиг. 2а). Напряжение на выходе ФНЧ 6 и моменты времени, соответствующие прохождению сигнала через нулевой уровень при его возрастании, показаны на фиг. 26.

Усилитель-ограничитель 11 стабилизирует амплитуду сигнала, поступающего с выхода первого ФНЧ 3. Поэтому амплитуда сигнала на выходе ФНЧ 12, частота среза которого регулируется в зависимости от напряжения на входе формирователя ЧМ-сигналов, определяется разностью частот опорного 1 и подстраиваемого 4 генераторов и, кроме того, напряжением на входе формирователя ЧМ-сигналов. Зависимость выходного напряжения ФНЧ 12 от частоты обеспечивается выбором рабочей точки на скате амплитудно-частотной характеристики этого фильтра (фиг. 3). При подаче на вход формирователя ЧМ- сигналов напряжения, показанного на фиг. 2в, напряжение на выходе ФНЧ 12 имеет вид, представленный На фиг. 2г.

Блок 8 выборки-хранения хранит выбранное значение напряжения в течение одного периода (фиг. 2д).

Напряжения с выходов блока 8 выборки-хранения и источника 13 опорного напряжения, складываясь в алгебра- , ическом сумматоре 9, дают сигнал, пропорциональный отклонению частоты подстраиваемого генератора 4 от частоты опорного генератора 1.

Выбором частоты среза ФНЧ 10, включенного в петлю автоматического регулирования, достигаются требуемые динамические характеристики процесса регулирования.

С целью дополнительного снижения нелинейных искажений линейный закон изменения частоты среза ФНЧ 12 от напряжения на входе формирователя ЧМ-сигналсв может быть обеспечен, например, путем использования резис- тивных матриц, коммутируемых входным сигналом, в качестве резисторов этого фильтра.

4frhr

/V

UJ

±s

д

и

.2

-/4 V

1Л/

Attif AtJg Дь}%

Фиг.з