Фазочувствительный демодулятор Советский патент 1991 года по МПК H03D3/18 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано, в частности, при разработке следящих приводов.

Цель изобретения -уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения.

На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого демодулятора.

Демодулятор содержит фазочувст- вительный выпрямитель 1, фильтр 2, удвоитель частоты следования опорных импульсов, содержащий алгебраический сумматор 3, амплитудный ограничитель 4, двухполупериодный амплитудный выпрямитель 5чи источник 6 постоянного напряжения смещения. Фильтр 2 содержит первый алгебраический сумматор 7, амплитудный ограничитель 8,второй алгебраический сумматор 9 и интегрирующий элемент 10.

Демодулятор работает следующим образом.

Выпрямитель 5, источник 6 постоянного напряжения смещения и алгебраический сумматор 3 предназначены для удвоения частоты опорного сигнала. Однако, наряду с этим указанная совокупность блоков обеспечивает и необходимый фазовый сдвиг между сигналами. Первый 4 и второй 8 амплитудные ограничители могут быть представлены как двухуровневые компараторы сигналов. В качестве фазочувствительного выпрямителя 1 может быть использован любой известный фазочувствительный выпрямитель. Величина постоянного напряжения смещения от источника 6 выбирается так, чтобы скважность сигнала прямоугольной формы на выходе первого амплитудного ограничителя 4 была равна двум.

Os

Јь

чэ

о со

v|

Пример. Амплитуда входного сигнала фазочувствительного демодулятора неизменна. В первый момент времени напряжение на выходе элемента 10 равно нулю, в результате чего на выходе алгебраического сумматора 7 формируется положительное напряжение. После сравнения выходного сигнала ограничителя 8 с выходным сигналом ограничителя 4 на входе элемента 10 формируется последовательность импульсов с амплитудой, равной сумме выходных напряжений ограничителей 4 и 8, полярность которых в данном примере положительна, но в общем случае определяется соотношением сигналов. По мере поступления импульсов на вход элемента 10 выходное напряжение последнего изменяется, в данном случае нарастает, что в свою очередь приводит к изменению выходного напряжения второго амплитудного ограничителя 8 и, следовательно, изменяется продолжительность импульсов на входе элемента 10. При достижении выходным

2 напряжением величины /Вых Vsxmax

напряжения, вырабатываемые ограничителями 4 и 8, становятся равными, в результате чего продолжительность импульсов, поступающих на вход интегрирующего элемента 10, становится равной нулю. Выходное напряжение фазочувствительного демодулятора не изменяется. Аналогичным образом схема работает и в случае, если разность фаз входного и опорного сигналов составляет 180°. В этом случае напряжение на выходе выпрямителя 1 отрицательное, в результате чего и выходное напряжение фазочувствительного демодулятора также будет отрицательным. Таким образом, соотношение фаз входного и опорного сигналов обуславливает знак выходного напряжения.

Фильтр 2 не может быть классифицирован как фильтр низких частот. Для фильтров низких частот характерным является уменьшение коэффициента передачи с увеличением частоты пропускаемого сигнала, сопровождающееся ростом фазового сдвига между сигналами на входе и выходе фильтра, При этом полоса частот наиболее

интенсивной фильтрации лежит правее сопрягающей частоты фильтра. Очевидно, что при использовании такого фильтра для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сопрягающая частота должна быть выбрана существенно меньше несущей частоты демодулируемого сигнала. В противном случае не достигается необходимая степень фильтрации пульсаций. Указанное

обстоятельство приводит к существенным ограничителям полосы пропускания всего тракта, а также к фазовым искажениям Указанное противоречие не может быть разрешено в рамках структур, содержащих только

линейные устройства, Фильтр 2 имеет принцип работы, отличный от принципов частотной селекции сигналов, осуществляемой линейными фильтрами. Использование предлагаемого фазочувствительного демодулятора позволяет значительно уменьшить амплитуду пульсаций выходного напряжения, увеличить полосу пропускания устройства и существенно уменьшить фазовое запаздывание сигналов.

Формула изобретения Фазочувствительный демодулятор, содержащий последовательно соединенные Фазочувствительный выпрямитель, сигнальный и опорный входы которого являются соответственно сигнальным и опорным входами фазочувствительного демодулятора, и фильтр, выход которого является выходом фазочувствительного демодулятора, о т л ичающийся тем, что, с целью уменьшения уровня пульсаций выходного напряжения введен удвоитель частоты следования опорных импульсов, вход которого соединен с опорным входом фазочувствительного выпрямителя, а выход - с вторым входом фильтра, который выполнен в виде последовательно соединенных первого алгебраического сумматора, вход которого является первым входом фильтра, амплитудного ограничителя, второго алгебраического сумматора, второй вход которого является вторым входом фильтра, и интегрирующего элемента, выход которого соединен с вторым входом первого алгебраического сумматора и является выходом фильтра.

)

Von ($

UBbtx

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - уменьшение уровня пульсаций выходного напряжения. Демодулятор содержит выпр ямитель 1, фильтр 2, состоящий из алгебраических сумматоров 7 и 9, амплитудного ограничителя 8 и интегрирующего элемента 10. а также удвоитель частоты следования опорных импульсов, состоящий из алгебраического сумматора 3, амплитудного ограничителя 4, двухполупе- риодного амплитудного выпрямителя 5 и ис- точникэ 6 постоянного напряжения смещения. Цель достигается за счет введения удвоителя частоты опорного сигнала, обеспечивающего необходимый фазовый сдвиг между сигналами, а также за счет выполнения фильтра 2. При использовании фильтра 2 для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения сопрягающая частота должна быть выбрана существенно меньшей несущей частоты демодулируемо- го сигнала, что обеспечивает необходимую степень фильтрации пульсаций. 1 ил.