Амплитудно-частотный детектор Советский патент 1990 года по МПК H03D3/06 

м

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах для определения частоты широкополосных сигналов, модулированных по амплитуде и частоте. Цель изобретения - увеличение максимально допустимой скорости изменения амплитуды входного сигнала и расширение рабочего диапазона частот входного сигнала. В амплитудно-частотный детектор, содержащий первый блок дифференцирования 1, алгебраический сумматор 2, второй блок дифференцирования 3 и перемножитель 4, введены первый амплитудный демодулятор 5, аналоговый делитель напряжения 6 и второй амплитудный демодулятор 7. Амплитудно-частотный детектор может быть линейным или квадратичным в зависимости от характеристики детектирования второго амплитудного демодулятора 7. Глубина амплитудной и частотной модуляции может достигать 100%. Динамический диапазон ограничен только быстродействием функциональных блоков, а не параметрами входного сигнала. 1 ил.

7

Т

и

Вых

ON

VJ

ON

ю

СА)

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в устройствах для определения амплитуды и девиации частоты гармонических сигнал ов, одновременно модулированных по амплитуде и частоте,

Цель изобретения - увеличение максимально допустимой величины скорости изменения амплитуды входного сигнала и расширение рабочего диапазона частот входного сигнала вниз.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого амплитудно-частотного детектора.

Амплитудно-частотный детектор содержит первый блок 1 дифференцирования, алгебраический сумматор 2, второй блок 3 дифференцирроания, перемножитель 4, первый амплитудный демодулятор 5, аналоговый делитель 6 напряжения и второй амплитудный демодулятор 7.

Амплитудно-частотный детектор работает следующим образом.

Входной амплитудно-частотно-модули- рованный сигнал

UBX a(t) )(1)

дифференцируется первым блоком 1 дифференцирования, причем сигнал на его выходе может быть записан в виде

а Гдиф1 а ((1) + р,, + a(t) uj(t)).

где Тдиф1 - постоянная времени первого блока 1 дифференцирования.

Сигнал на вь1ходе первого амплитудного демодулятора 5 может быть записан Б виде

U5(t)K5-8(t).(3)

Сигнал на выходе второго блока 3 дифференцирования может быть представлен в виде

Щ- Тдиф2 Ksa Q, (4)

где Тдиф2 - постоянная времени второго блока 3 дифференцирований.

Входной сигнал амплитудно-частотного детектора е аналоговом делителе б напряжения делится на выходной сигнал .первого амплитудного демодулятора 5, в результате на выходе аналогового делителя 6 напряжения образуется сигнал

Ui

U6(t) Кб

- к- а (t) -sirxpft).. Кб

l|-sln(t). (5)

К

На выходе перемножителя 4 образуется сигнал55

U4(t) К. Кб Т-ДИФ2 а (t)-s п р (t). (6)

0

5

5

0

5

0

5

5

При выполнении условия Гдиф1 Гдиф2 на вы ходе алгебраического сумматора 2 получается сигнал

UaW К2 Гдиф a(tX« (т)-cosv (t), (7)

где К2 коэффициент передачи алгебраического сумматора 2.

Этот сигнал демодулируется вторым амплитудным демодулятором 7.

При линейной характеристике детектирования выходное напряжение амплитудно-частотного детектора

ивых 1 2Гдиф . a(t) w(t),(8)

а при квадратичной характеристике детектирования амплитудного демодулятора 7 выходное напряжение можно представить в виде

УБЫХ - К.2Гдиф a(t)).(9)

При гармоническом законе изменения частоты входного сигнала, т.е. при ft(t) Шо + AuJ cosQt , и линейной харак- тер1/1стике детектирования амплитудного демодулятора 7 амплитуда выходного сигнала амплитудко-частотного детектора пря- 10 гфопорцмональн а произведению амплитуды а(т) и /(Овиации частоты Да; входного амплитудно-частот:; о-модулированного сигнала (1). Закон изменения a(t) и 0)) может быть любым и изменяться с достаточно большой скоростью, ограничиваемой только широкополосностью дифференциаторов 1 и 3 л аналогового перемножителя 4.

Предлагаемый амплитудно-частотный детектор может быть линейным или квадра- ичным в зависимости от характеристики детектирования второго амплитудного демодулятора 7. Глубина амплитудной и частотной модуляции в предлагаемом амплитудно-частотном детекторе может достигать 100%, что неосуществимо в устройстве-прототипе. Амплитудные демодуляторы 5 м 7 содержат последовательно соединенные амплитудный выпрямитель и фильтр нижних частот. Амплитудный, выпрямитель может быть как однополупериодным, так и двухполу- периодным. Полоса пропускания фильтра нижних частот определяется скоростью изменения амплитуды входного сигнала. Рабочая полоса частот блока 1 дифференцирования определяется частотным спектром сигнала a(t). Аналоговый делитель 6 напряжения должен обеспечить деление входного амплитудно-частотно-модулированного сигнала на огибающую входного сигнала. Кроме того, он не должен вносить амплитудные и фазовые искажения в информационный сигнал в рабочей полосе частот. Перемножитель 4 должен

обеспечить перемножение в 4-х квадрантах диффференцированного сигнала огибающей и информационного сигнала, из которого аналоговым делителем 6 напряжения исключена зависимость от амплитуды. В предлага- емом амплитудно-частотном детекторе динамический диапазон ограничен только быстродействием использованных функциональных блоков, 3 не параметрами исследуемого сигнала, при этом нижний предел частоты входного сигнала не ограничен.

Oopi., улаизобретёния Амплитудно-частотный детектор, содержащий последовательно соединенные первый блок дифференцирования и алгеб- раический сумматор, последовательно соединенные второй блок дифференцирования и перемножитель, отличающийся тем, что. с целью увеличения максимально допу- стимой величины скорости изменения амплитуды входного сигнала и расширения рабочего диапазона частот входного сигнала вниз, в него введены последовательно соединенные первый амп;1итудный демодулятор и аналоговый делитель напряжения, выход которого соединен с вторым входом перемножителя, выход которого соединен с вторым входом алгебраического сумматора, а также второй амплитудный демодулятор, вход которого соединен с выходом алгебраического сумматора, а выход является выходом амплитудно-частотного детектора, при этом вход первого амплитудного демодулятора и второй вход аналогового делителя напряжения подключены к входу первого блока дифференцирования, который является входом амплитудно-частотного детектора, а вход второго блока дифференцирования соединен с выходом первого амплитудного демодулятора.