Демодулятор Советский патент 1991 года по МПК G01R19/22 H03K9/02 

Фиг. 1

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в системах преобразования информации и в измерительных системах параметров промышленных электросетей, вибраций и

др.

Целью изобретения является повышение точности демодуляции путем снижения погрешностей от изменений частоты несущей амплитудно-модулированного входного сигнала.

На фиг. 1 приведена функциональная схема демодулятора; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Демодулятор содержит усилитель 1, релейный элемент 2, умножитель 3 частоты, формирователь 4 импульсов, счетчик 5 импульсов, постоянное запоминающее устройство 6, ЦАП 7 и блок 8 деления сигналов, входная шина соединена с входом усилителя 1, выход которого подключен к входу делимого блока 8 деления сигналов и входу релейного элемента 2, выход которого подключен к объединенным входам умножителя 3 частоты и формирователя 4 импульсов, выходы которых подключены соответственно к тактовому входу и входу установки в ноль счетчика 5 импульсов, выход которого через последовательно соединенные постоянное запоминающее устройство б и ЦАП 7 подключен к входу делителя блока 8 деления сигналов,, выход которого соединен с выходной шиной устройства.

На фиг. 2 приведены временные диаграммы работы демодулятора, где выходные сигналы элементов устройства обозначены U с индексами, соответствующими номерам элементов в схеме демодулятора.

Демодулятор работает следующим образом.

Входной сигнал

Ute.(il5ini i,(1)

где a; (t) - огибающая входного амплитудно-модулированного сигнала;

частота несущей,

поступает на вход усилителя 1, на выходе которого при этом формируется напряжение

и,-К,«,()511г1й г;(2) .

где ki - коэффициент передачи усилителя 1. Сигнал tp с выхода усилителя 1 поступает на вход релейного элемента 2, который формирует последовательность импульсов

iUe при (3) О при VKO,l

где Ue - напряжение, соответствующее уровню 1.

Если частота сигнала Ж (t) много меньше частоты а) несущей, то напряжение Uz представляет последовательность прямоугольных импульсов со скважностью, равной 2, т.е. меандр:

(Ue При ,

СО npnT/2 t T,

где Т

2л ft)

- период несущей.

5

0

5

0

5

0

5

Сигнал U2 поступает на вход умножителя 3 частоты, который формирует короткие импульсы с частотой следования fз Uf п2тг/Т . где п - большое число,

, .

Формирователь 4 импульсов сброса, на входе которого действуют прямоугольные импульсы LJ2, в моменты, соответствующие положительным фронтам импульсов U2, формирует короткие импульсы сброса U4, которые поступают на R-вход счетчика 5 и устанавливают его в начале каждого периода в исходное нулевое состояние, соответствующее записи в нем нулей во все разряды.

Двоичный счетчик 5 выполняет роль цифрового интегратора со сбросом в начале каждого периода. На его тактовой С-вход поступают импульсы с выхода умножителя 3 частоты, в результате чего число N 5, записанное в счетчике 5 в двоичном коде, линейно увеличивается. В постоянном запоминающем устройстве 6 хранится код функции F (ae) sinZ. При действии на входе постоянного запоминающего устройства 6 кода, соответствующего линейно изменяющемуся напряжению, с выхода двоичного счетчика 5, на его выходе формируется цифровой сигнал . Этот сигнал с выхода постоянного запоминающего устройства 6 поступает на вход ЦАП 7, на выходе которого формируется квазигармонический сигнал Uy Ue sin on .При этом сигнал U строго синхронизирован с входным сигналом UBx, а его частота равна частоте измеряемого напряжения UBX.

Блок 8 деления сигналов выполняет деление усиленного входного сигнала Ui kiUex на выходной сигнал ЦАП 7 U. На его выходе при этом формируется напряжение

U7 k,e(t)s;ncot

ViT-n sincot k (tb

где

U, k Jilk Ue

коэффициент передачи.

Из выражения (4) следует, что выходной сигнал демодулятора с точностью до постоянного множителя k равен модулирующему напряжению X (t) . Так как выходной сигнал постоянного запоминающего устройства 7 строго синхронизирован с входным сигналом и имеет такую же частоту, что и несущая, то, следовательно, точность работы демодулятора не зависит от изменений частоты а) несущей.

Таким образом, использование в известном демодуляторе релейного элемента, умножителя частоты, формирователя импульсов сброса, двоичного счетчика, постоянного запоминающего устройства и цифроаналогового преобразователя позволяет повысить точность его работы путем снижения погрешности от изменений частоты несущей амплитудно-модулированного сигнала в автоколебательных системах.

Использование предлагаемого демодулятора в различных устройствах электроизмерительной техники позволит улучшить их технические характеристики.

Формула изобретения

Демодулятор, содержащий усилитель,

вход которого соединен с входной шиной, а выход - с входом делимого блока деления сигналов, выход которого соединен с выходной шиной, отличающийся тем, что,

с целью повышения точности демодуляции, в него дополнительно введены релейный элемент, умножитель частоты, формирователь импульса и соединенные последовательно счетчик импульсов, постоянное

запоминающее устройство и цифроаналого- вый преобразователь, выход которого соединен с входом делителя блока деления сигналов, при этом выход усилителя соединен с входом релейного элемента, выход

которого соединен с входами умножителя частоты и формирователя импульсов, выходы которых соединены соответственно с тактовым входом и входом установки в О счетчика импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах преобразования информации и в измерительных системах параметров промышленных электросетей, вибраций и др. Цель изобретения - повышение точности демодуляции. Демодулятор содержит усилитель 1 и блок 8 деления сигналов. Введение в демодулятор релейного элемента 2, умножителя 3 частоты, формирователя 4 импульсов, соединенных последовательно счетчика 5 импульсов, постоянного запоминающего устройства 6 и цифроаналогового преобразователя 7 позволило повысить точность демодуляции путем снижения погрешности от изменений частоты несущей амплитудно- модулированного входного сигнала. 2 ил.

Ut

Ь

О ш

и„

О

5 О

Ц О

в

К А А А А А I / V v V v v