Устройство для моделирования системы автоподстройки частоты Советский патент 1990 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как техническое средство обучения.

Цель изобретения - повышение точности моделирования оценки полосы удержания при автоматизированных измерениях в квазистатическом режиме.

На фиг. t представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 - график частотной характеристики преобразователя частоты; на фиг. 3 - график дискриминационной характеристики; на фиг. 4 - график зависимости напряжения от частоты преобразования.

Устройство содержит источник 1 радиосигналов, преобразователь 2 частоты, усилитель 3 промежуточной частоты, преобразователь 4 частоты в напряжение, усилитель 5 постоянного тока, управляемый генератор 6 частоты, генератор 7 пилообразного напряжения инвертор 8, сдвоенный двухпозиционный переключатель 9, ключ 10, элемент 11 памяти, линию 12.задержки, ф-позиционный переключатель 13, блок l4 вычитания, первый формирователь 15-1 импульсов, второй формирователь 15-2 импульсов, триггер 1б.

Устройство работает следующим образом.

Устанавливается частота колебаний источника 1 радиосигналов, близкая

О5 О СП

to

СП

частоте f

со

fro - f

ПрС

Двухпозиционный переключатель 9 находится в первом положении, га-пози- ционный переключатель 13 устанавлива ется в положение наибольшей задержки сигнала с выхода линии 12 задержки, т.е. подсоединяется га-й отвод линии 12 задержки к выходу т-позиционного переключателя 13.

Генератор 7 пилообразного напряже- ния вырабатывает медленно нарастающее напряжение, причем период колебаний генератора 7 составляет величину порядка десятых долей единиц секунд. Вначале произведен сброс триггера 1б в исходное состояние, поэтому напряжение с выхода генератора 7 через ключ 10 передается на элемент 11 памяти . Выходное напряжение элемента 11 памяти в каждый момент времени повто- ряет изменение выходного напряжения генератора 7 до тех пор, пока триггер 1б не закроет ключ 10.

Возрастающее выходное напряжение элемента 11 памяти поступает на вход управления частотой генератора 1 ра-, диосигналов, вызь1вая увеличение частоты его колебаний. Это колебание поступает на преобразователь 2 частоты, на выходе которого получают коле- бание с разностной частотой f„р ..- . Увеличение частоты f выС7 г

зывает увеличение частоты f„. В результате на выходе преобразователя частоты в напряжение появляется напряжение, которое через усилитель 5 постоянного тока поступает на вход генератора 6, вызывая соответствующее увеличение частоты его колебаний f,... Таким образом, величина разност- ной частоты f рр стабилизируется на некотором уровне, отличном от номинального значения Поскольку изменение напряжения генератора 7 происходит достаточно медленно, то можно считать режим работы устройства квазистатическим.

Постепенное изменение частоты f вправо от точ кй , как следует из графика на фиг. 2, приводит к постепенному изменению промежуточной частоты fnp. Причем это справедливо до значения частоты радиосигнала f , начиная с которого значение промежуточной частоты скачком изменяется от величины до значения промежуточ ной частоты, близкого к значению в разомкнутой системе АПЧ fit,,

Q 5 0

5 Q

- j

O

5

Для демонстрации повышения точности оценки значения частоты удержания

(

п

используются линия 12 задержки.

переключатель 13, блок И, формирователи 15-1, 15-2 и триггер 16. Сигнал, пропорциональный рассогласованию частоты f - f,, с выхода преобразователя частоты в напряжение имеет вид, показанный на фиг.З. При постепенном .изменении частоты f(p до значения f г напряжение на выходе преобразователя 4 изменяется от О до Ua,. Тогда на выходе га-го отвода линии 12 задержки будет действовать напряжение, соответствующее моменту времени t-m, где с- - интервал задержки между отводами линии 12 задержки. Это напряжение равно величине U (t - т ь), которая снимается с выхода т-позиционного переключателя 13. Следовательно, на выходе блока k вычитания величина разности напряжений равна

UU(t) Ua,(t) - U(t - mC).

Выходное напряжение блока l4 вычитания положительно до момента перехода максимума кривой изменения выходного напряжения преобразователя k. После перехода максимального значения и ipju напряжения на входах блока l4 вычитания уравняются (фиг.А), и выходное напряжение блока вычитания станет равным нулю. Формирователь 15-1, подсоединенный через вторую плату 9-2 двухпозиционного переключателя к выходу блока I вычитания, формирует на выходе в момент перехода напряжения от плюса к нулю импульс, который поступает на один вход триггера 1б. Триггер опрокинется и закроет ключ 10. Тогда в элементе 11 памяти зафиксируется напряжение, соответствующее моменту уравнивания напряжений на входах блока вычитания. Поскольку выходное напряжение элемента памяти стало постоянным, частота генератора радиосигналов также стала постоянной. Это значение частоты может быть измерено и передано для фиксации в памяти соответствующего устройства. Последовательно переключая т-позиционный переключатель 13, в каждый момент времени t все ближе приближается к максимуму выходная характеристика преобразователя i фиг.). При этом в первом положении переключателя 13, когда задержка станет

равной -г, демонстрируется наибольшая точность частоты удержания fил , так как она зафиксирована по величине выходной характеристики преобразователя, наиболее близкой к величине максимума. Аналогичным образом протекает работа схемы при демонстрации повышения точности оценки значения частоты удержания f . При этом двухпозиционный пер е ключа тел ь 9 находится во втором положении. Медленно спадающее напряжение с выхода инвертора 8 поступает на вход ключа 10 и далее на элемент 11 памяти, поскольку перед началом такта произведен сброс триггера 1б в исходное состояние.

При переходе напряжением на выходе блока вычитания точки минимума (фиг.З) выходной характеристики преобразователя k положительный перепад напряжения поступает на вход другого формирователя 15-2, на выходе которого вырабатывается импульс, опрокидывающий триггер 16. В результате триггер закрывает ключ 10, фиксируя тем самым значение частоты удержания fL.

Формула изобретения

Устройство для моделирования системы автоподстройки частоты, содержащее источник радиосигналов, преобразователь частоты, усилитель промежуточной частоты, преобразователь частоты в напряжение, усилитель постоянного тока, управляемый генератор частоты, причем выход источника радиосигналов соединен с информационным входом преобразователя частоты, выход которого подключен к информационному входу усилителя промежуточной частоты, выход которого является выходом формирования промежуточной частоты устройства и подключен к информационному входу преобразователя частоты в напряжение, выход которого соединен с информационным входом усилителя постоянного тока, выход которого подключен к входу управления управляемого генератора частоты, выход которого соединен с входом опорной частоты преобразователя, отличаюаму

е ) о10

еейй60525

щ е е с я тем, что, с целью повышения точности моделирования полосы удержания при автоматизированных измерениях в квазистатическом режиме, в него введены генератор пилообразного напряжения, инвертор, сдвоенный двухпозиционный переключатель, ключ, элемент памяти, линия задержки, т-по- зиционный переключатель, блок вычитания, первый и второй формирователи импульсов, триггер, причем выход генератора пилообразного напряжения соединен с первым неподвижным контактом сдвоенного двухпозиционного переключателя и с входом инвертора, выход которого подключен к второму неподвижному контакту сдвоенного двухпозиционного переключателя, первый подвижный контакт которого соединен с информационным входом ключа, выход которого подключен к информационному входу элемента памяти, выход которого соединен с входом управления частотой 25 радиосигнала источника радиосигнала, выход преобразователя частоты в напряжение подключен к информационному входу линии задержки и к входу уменьшаемого блока вычитания, вход вычитаемого которого соединен с подвижным контактом т-позиционного переключателя, каждый неподвижный контакт которого соединен с соответствующим выходом линии задержки, выход блока вычитания соединен с вторым подвижным контактом

15

20

30

35

сдвоенного двухпозиционного переключателя, третий неподвижный контакт которого подключен к входу первого формирователя импульсов, выход которо40 го соединен с единичным входом триггера, нулевой вход которого подключен к выходу второго формирователя импульсов, вход которого соединен с четвертым неподвижным контактом сдвоенного

45 двухпозиционного переключателя, выход триггера соединен с управляющим входом ключа, вход сброса триггера является входом сброса устройства, вход источника радиосигнала является вхо50 дом установки начального значения радиочастоты устройства, выход источника радиосигнала является выходом формирования радиочастоты устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как техническое средство обучения. Цель изобретения - повышение точности моделирования оценки полосы удержания при автоматизированных измерениях в квазистатическом режиме. Цель достигается тем, что в устройство введены генератор пилообразного напряжения, инвертор, сдвоенный двухпозиционный переключатель, ключ, элемент памяти, линия задержки, M-позиционный переключатель, блок вычитания, два формирователя, триггер. Устройство позволяет моделировать процесс стабилизации промежуточной частоты и демонстрировать изменение точности оценки полосы удержания при автоматизированных измерениях. 4 ил.

Составитель И.Конкевич Редактор Н.Тупица Техред Л.Сердюкова

Заказ

Тираж 566

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректо р С. Черни

Подписное