УСТРОЙСТВО для АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА Советский патент 1970 года по МПК H03J3/12 H03J3/20 

Изобретеиие относится к системам автоматической настройки резонансных контуров, в частности к системам автоматической настройки контуров но амнлитуде (АНКА).

Известные системы АНКА с нараметрической модуляцией содержат элемент настройки контура, блок уиравления элементом настройки и датчик рассогласования.

Датчик рассогласования состоит из иреобразователя, фазового детектора и вспомогательного генератора. Выходной сигнал с датчика имеет вид производной но расстройке от резоиансной кривой контура. Точной настройке контура в резонанс соответствует момент перехода через нуль напряжения с выхода датчика.

Известные системы имеют иедостатки.

При перестройке в широком диапазоне частот выходное напряжение датчика рассогласования равно нулю как при точной настройке контура в резонанс, так и при расстройках, соответствующих участкам асимптотического приближения резонансной кривой к оси абсцисс, т. е. резонанс контура отмечается неоднозначно. Поэтому в систему автонастройкн необходимо вводить режим «поиска, и, следовательно, применять устройство для переключения режима «поиска на режим «точной настройки и обратно, что значительио усложняет систему.

В случае применения разнополярного выходного сигнала датчика с иереходом через нуль при резонансе в системах автонастройки с электронным унравлением требуется дополнительиое преобразование илавно нзменяюшегося нанряжения в импульсное схемой с тремя устойчивыми состояниями, а нрн наличии фазового детектора необходимо введение двух трансформаторов.

В предлагаемом устройстве для автоматической настройки колебательного контура с параметрической модуляцией в датчике рассогласования выходное иапряженне е амплитудиого детектора подаио через триггер Шмитта иа счетный вход симметричного триггера, раздельный вход которого соединен с выходом формирователя импульсов начала настройки в блоке управления, а выходы триггеров через схему совиадеиия подключеиы к

входу генератора тактовых импульсов блока управления элементом настройки.

Датчик рассогласования формирует выходиой сигнал в виде кратковременного ирямоугольиого импульса, который одиозначно и с

достаточиой точиостью фиксирует момент настройки контура в резонанс.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства для автоиастройки с электронным управлеиием элемеиНИИ в различных точках схемы датчика рассогласования.

Устройство содержит перестраиваемый контур 1 с элементом настройки - варикапом 2; блок управления 3, включающий в себя формирователь 4 импульса начала настройки, генератор 5 тактовых имнульсов, двоичный разрядный счетчик 6, нреобразователь «код-аналог 7 и вспомогательный генератор 8; датчик рассогласования 9, включающий в себя демодулятор 10 с фильтром // в нагрузке, настроенным на частоту Q, амплитудный детектор 12 и триггер Шмитта 13, соединенные последовательно, симметричный триггер 14, соединенный счетным входом с выходом триггера Шмитта, а раздельным входом - с формирователем 4 импульса начала настройки блока управления; схему совпадения 15, соединенную входом А с выходом триггера Шмитта, входом Б - с выходом симметричного триггера 14, а выходом С со входом генератора тактовых импульсов 5 блока управления.

При смене частоты сигнала на входе перестраиваемого контура / подается импульсная команда начала настройки с формирователя 4 на «-разрядный двоичный счетчик 6, на генератор 5 тактовых импульсов и на раздельный вход симметричного триггера 14.

В результате сбросится в нулевое состояние л-разрядный двоичный счетчик 6, включится в работу генератор 5 тактовых импульсов, а симметричный триггер 14 установится в исходное состояние, при котором на его выходе будет потенциал, соответствующий «I. Последовательность импульсов с выхода генератора 5 тактовых импульсов поступит на вход двоичного .г-разрядного счетчика 6 и далее - на вход преобразователя код-аналог 7, на выходе которого возникает линейно изменяющееся управляющее напряжение у, соответствующее по величине записанному числу. Управляющее напряжение Еу, складываясь с выходным напряжением Ly вспомогательного генератора 5, поступит на варикаи 2. Под действием напряжения Еу измеиится емкость варикапа 2. а следовательно, и собственная частота перестраиваемого контура /. Одновременно под действием напряжения Us вспомогательного генератора емкость варикапа изменится по закону напряжения UQ около значения, определяемого напряжением Еу, т. е. будет осуществляться иараметрическая модуляция.

Варикап 2. непрерывно изменяя под действием Еу собственную частоту контура L приближает ее к частоте сигнала /с- На выходе контура появится напряжение частоты /сИз-за параметрической модуляции это напряжение окажется промодулированпым по амплитуде по закону напряжения Un . Величина амплитуды огибающей модулированного напряжения зависит от величины расстройки контура / вблизи резонанса по отношению к

частоте сигнала fc- Она содержит, кроме 1-й гармоники и„ , все четные начиная со 2-й.

Самый острый экстремум (нуль) в точке резонанса контура имеет 1-я гармоника t/,,. Поэтому для выделения этой гармоники напряжение с контура / поступает на демодулятор 10 с фильтром 11, настроенным на частоту Q, который на выходе будет иметь только 1-ю гармонику огибающей модуляции U,,. Закон изменения напряжения U,, в зависимости от расстройки контура вблизи резонанса изображеи на фиг. 2,а.

С выхода демодулятора с фильтром напряжение f/g поступает на амплитудный детектор 12, который, сохраняя закон изменения наиряжения t/ , преобразует его в изменение величины постоянного напряжения (фиг. 2,6).

Напряжение с выхода амплитудного детектора 12 поступает на вход триггера Шмитта 13, который преобразует его в импульсное (фиг. 2,в). Импульсное напряжение с выхода триггера

Шмитта воздействует па счетный вход симметричного триггера 14, который изменяет свое состояние от задних фронтов импульсов триггера Шмитта (фиг. 2,г). С выходов обоих триггеров импульсы поступают на входы схемы совпадения 15: на вход А с выхода триггера Шмитта, на вход Б с выхода симметричного триггера. На выходе С схемы совпадения при настройке контура в резонанс с частотой /с выделяется кратковременный импульс

(фиг. 2,д). Этот импульс соответствует точной иастройке контура в резонаис независимо от наиравления перестройки контура (от Д,„,(

к L

от /макс К fnHH )- Поступая

или

па

вход генератора тактовых импульсов блока управления, импульс с выхода С схемы совпадения прекрап 1.ает его работу. Двоичный «-разрядный счетчик запомпит заппсаппое число, и на выходе преобразователя код-апалог установится определенная величина Еу, соответствующая настройке контура в резонанс. На этом заканчивается процесс автонастройки.

Точность настройки по амплитуде напряжения на контуре зависит от чувствительности триггера Шмитта к напряжению с амплитудного детектора. Из фиг. 2,а и фиг. 2,6 видпо, что при срабатывании триггера на уровне 0,5 детектора, точность настройки может быть не хуже 0,95

и.

рез

Предмет изобретения

Устройство для автоматической иастройкп колебательного контура с параметрической

модуляцией, содержащее перестраиваемый контур с элементом настройки, иапример варикапом, блок управления, состоящий из формирователя импульса начала иастройки, генератора тактовых импульсов, двоичного счетгательного генератора, и датчик рассогласования, вк.тючающий в себя демодулятор с фильтром и амплитудный детектор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона перестройки и упрощения устройства при одновременном обеспечении заданной точности настройки, выход амплитудного детектора подключей через триггер Шмитта к счетному входу симметричного триггера, раздельный вход которого соединен с выходом формирователя имиульсов начала настройки, а выходы упомянутых триггеров через схему совпадения подсоединены ко входу генератора тактовых импульсов блока управления.

.

1

USb,, f

I I