Синхронный детектор Советский патент 1992 года по МПК H03D3/02 H03D3/18 

4j

О О О О СП

Изобретение относится к технике амплитудного детектирования и может быть ис- пользовано в устройствах выделения огибающей узкополосного сигнала,

Цель изобретения - расширение динамического диапазона.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема синхронного детектора; на фиг.2 - диаграммы его работы.

Синхронный детектор содержит компаратор 1, первый и второй элементы И 2 и 3, первый и второй RS-триггеры 4 и 5, счетчик б, аналого-цифровой преобразователь 7 последовательного приближения (АЦП), дешифратор 8, генератор 9 тактовой частоты и инвертор 10.

Синхронныйдетектор работает следующим образом.

Детектируемый сигнал (фиг.2а) поступает на вход компаратора 1. где в результате усиления и ограничения входное синусоидальное колебание преобразуется в напряжение прямоугольной формы (фиг.26), которое поступает на первый вход первого элемента И 2. Импульс запуска (фиг.2в), приходящий на вход S первого RS-триггера 4, опрокидывает его, в результате чего формируется потенциал (фиг.2г), который с его выхода поступает на второй вход первого элемента И 2, на вход управления (вход V) счетчика б и на вход запуск АЦП 7. Под действием этого потенциала напряжение, формируемое компаратором 1, поступает через первый элемент И 2 и инвертор 10 на вход сброса (вход R) счетчика б (фиг.2д,е). Тем самым обеспечивается установка нулей на всех выходах счетчика 6 при наличии высокого уровня на входе R, и напротив, разрешение работы счетчика при нулевом уровне на этом входе, что совпадает с положительной полуволной детектируемого сигнала. Кроме того, потенциал, поступающий с выхода первого RS-триггера 4 на вход управления счетчика б, обеспечивает выбор нужного фронта тактового импульса, по которому происходит срабатывание этого счетчика. Тактовые импульсы на счетчик б поступают от генератора 9 тактовых импульсов.

Для осуществления синхронного детектирования необходимо, чтобы момент взятия отсчета совпадал с положением максимума амплитудного значения колебания входного сигнала. В этот момент требуется подвести тактовые импульсы к АЦП 7 для выполнения преобразования, Тактовые импульсы высокой частоты поступают от генератора 9 тактовых импульсов через ото- рой элемент И 3. к другому входу которого

подводятся импульсы, формируемые на выходе второго RS-триггера 5. При формировании этих импульсов используются сведения о длительности периода несущего колебания входного сигнала и о моментах пересечения нулевого уровня входным сигналом, которые определяются соответственно из значения частоты входного сигнала компаратора 1.

0 Положение фронтов напряжения на входе счетчика б лишь весьма незначительно отличается от положения пересечений входным сигналом нулевого уровня. Существующий между этими положениями сдвиг

5 за счет задержки, вносимой компаратором 1, первым элементом И 2 и инвертором 10, должен быть пренебрежимо малым в сравнении с длительностью периода несущей входного сигнала.

0 Таким образом, на вход R счетчика 6 поступает импульс напряжений прямоугольной формы, фронты которого совпадают с моментами перехода через нуль детектируемого сигнала. На интервале по5 ложительной полуволны входного сигнала в счет«ике 6 осуществляется подсчет импульсов, поступающих на тактовый вход (фиг.2ж). Дешифратор 8 настроен таким образом, что положение на временной его оси

0 выходных импульсов (фиг.2,3и) приводит к формированию импульса, возникающего на выходе второго RS-триггера 5, отстоящего на четверть периода колебания детектируемого сигнала от момента перехода его через

5 нуль, то есть совпадает по времени с положением максимального амплитудного значения входного сигнала (фиг.2к).

При поступлении этого импульса на первый вход второго элемента И 3, на его

0 выход проходят несколько тактовых импульсов от генератора 9 тактовых импульсов (фиг.2л).

При поступлении тактовых импульсов на АЦП 7 в нем осуществляется аналого5 цифровое преобразование. Для обеспечения высокой точности детектирования это преобразование выполняется за несколько периодов несущего колебания.

По окончании процесса преобразова0 ния на выходе готовности данных АЦП 7 формируется импульс (фиг.2м), по которому первый RS-Tpnrrep4 возвращается в исходное состояние и осуществляется команда на разрешение считывания выходного сигнала

5 АЦП 7.

Формула изобретения Синхронный детектор, содержащий последовательно соединенные счетчик и дешифратор, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к такювому входу счетчика, инвертор и компаратор, вход которого подключен к входу синхронного детектора, отличающийся тем, что, с целью расширения динамического диапазона, введены аналого-цифровой преобрэзователь последовательного приближения, первый и второй элементы И, первый и второй RS-триггеры, причем первый вход первого элемента И подключен к выходу компаратора, второй вход - к выходу перво- roRS-триггера, к входу управления счетчика и к входу запуска аналого-цифрового преобразователя последовательного приближения, аналоговый вход которого соединен с

входом компаратора, тактовый вход - с выходом второго элемента И, выход готовности данных - с R-входом первого RS-триггера, а информационный выход является выходом синхронного детектора, вход и выход инвертора подключены соответственно к выходу первого элемента И и к входу сброса счетчика, входы второго RS- триггера соединены с выходами дешифратора, а выход - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, а S-вход первого RS-триггера является входом запуска синхронного детектора.

Изобретение относится к технике детектирования и может быть использовано в ус- тройствах выделения огибающей узкополосных сигналов. Детектор содержит компаратор 1, два элемента И 2 и 3, два RS-триггера 4 и 5, счетчик 6, аналого-цифроЈ вой преобразователь АЦП 7 последовательного приближения, дешифратор 8, генератор 9 тактовых импульсов и инвертор 10. Максимальное значение амплитуды каждой полуволны входного напряжения поступает на вход АЦП 7. Формирование тактовых импульсов выборки этого максимального значения осуществляется с помощью компаратора 1, счетчика 6, дешифратора 8, генератора 9. RS-триггеров А и 5 и элементов И 2 и 3. Преобразование амплитуды входного сигнала в АЦП 7 осуществляется за несколько периодов входного сигнала, что позволяет расширить динамический диапазон при высоком быстродействии. 2 ил. (Л С

а 6

L

П

гт

JT

П

л

ЧУ

JT

Ј-J

L. I

J П