ЧАСТОТНЫЙ МОДУЛЯТОР Советский патент 1971 года по МПК H03C3/06 

Изобретение относится к области передачи аналоговой информации в узкополосных каналах СВЯЗИ при помощи модуляции по частоте несущего колебания и предназначено для получения частотно-модулированных (ЧМ) сигналов .со стабильностью рабочих частот, определяемой кварцевым генератором.

Известные дискретные ЧМ манипуляторы, состоящие, например, из последовательно соединенных кварцевого генератора, блока добавления импульсов, управляемого делителя частоты, селектора и буферного усилителя, не обеспечивают плавного изменения частоты выходного сигнала в соответствии с амплитудой входного модулирующего сигнала, так как в последовательность импульсов на входе делителя частоты .периодически добавляется только заданное число импульсов. Вследствие этого происходит периодическое смещение фазы выходных импульсов управляемого делителя частоты, что эквивалентно ступенчатому изменению частоты следования выходных импульсов только на дискретные значения частот.

Цель изобретения - получение частотномодулированных сигналов с высокой стабильностью рабочих частот.

пульсов включен широтно-импульсный модулятор, обеспечивающий получение импульсов с длительностью, пропорциональной амплитуде входного сигнала, а его вход тактовых импульсов соединен с выходом управляемого делителя частоты через добавочный делитель частоты с коэффициентом деления, определяемым скоростью изменения амплитуды входного сигнала. Модулятор выполнен в виде последовательно соединенных интегратора, выходной сигнал которого пропорционален числу добавленных импульсов, схемы сравнения, на другой вход которой подан модулирующий сигнал, и триггера с раздельными

входами, на другой вход которого поданы

тактовые импульсы дискретизации входного

сигнала, а вход триггера подключен к входу

блока добавления импульсов.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого

частотного модулятора; на фиг. 2 - функциональная схема одного из вариантов выполнения блока широтно-импульсной модуляцпи; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу частотного манипулятора и

блока широтно-имнульсной модуляции соответственно.

Вход дискретного частотного модулятора через буферный усилитель 1 соединен с входом модулирующего сигнала блока 2 широтпульсов дискретизации которого через дополиительный делитель 3 частоты связан с выходом дискретного частотного модулятора, являющегося выходом управляемого делителя 4 частоты. Вход последнего через блок добавления имнульсов, состоящий из последовательно соединенных схемы «И 5 и схемы «ИЛИ 6, соединен с выходами блока 7 формирования парафазных импульсных последовательностей из выходного сигнала кварцевого генератора 8, причем эти выходы подключены к входам схемы «И 5 и схемы «ИЛИ 6.

В варианте выполнения блока широтно-импульсной модуляции (см. 1ФИГ. 2) первый вход схемы 9 сравнения соединен с выходом усилителя 11, а второй вход - с выходом интегратора 10, вход которого связан с выходом схемы «И 5. Выход схемы 9 соединен триггером 11 с раздельными входами, другой вход которого соединен с выходом делителя, а выход триггера -с входом сброса интегратора /( и управляющим входом блока добавления импульсов.

Модулятор работает следующим образом.

Входной модулирующий сигнал (см. фиг. 3, эпюра а) через буферный усилитель / поступает на вход модулирующего сигнала блока 2. На другой вход блока 2 (вход тактовых импульсов дискретизации) через делитель 3 с коэффициентом деления, определяемым необходимой частотой дискретизации входного сигнала, подаются импульсы с выхода управляемого делителя 4 частоты (см. фиг. 3, эпюра д). На вход делителя 4 через схему «ИЛИ 6 с блока 7 поступает импульсная последовательность от кварцевого генератора 8 (см. фиг. 3, элюра б) и соответственно сдвинутая на полпериода последовательность импульсов, состоящая из групп, следующих с частотой дискретизации с выхода схемы «И 5 (см. фиг. 3, эпюра 8). Число импульсов в каждой групле зависит от щирины импульса с выхода блока 2. Ширина имлульса лропорциональна амплитуде входного модулирующего сигнала. Таким образом, в последовательность импульсов на входе управляемого делителя 4 (см. фиг. 3, эпюра г) периодически добавляется число импульсов, соответствующее входному модулирующему сигналу, лриводящих к периодическому сдвигу по фазе выходной последовательности импульсов делителя 4.

Периодический сдвиг фазы последовательности импульсов эквивалентен изменению частоты следования импульсов последовательности или частоты сигнала на выходе фильтра (см. фиг. 3, эпюра е). В варианте выполнения блока широтно-импульоной модуляции (см. фиг. 2) по сигналу дискретизации триггер // переходит в состояние, при котором начинают формироваться импульсы добавления, т. е. на его выходе появляется сигнал управления (см. фиг. 4, эпюра к). Модулирующий сигнал (см. фиг. 4, эпюра и) с выхода усилителя 1 (см. фиг. 2) подается на вход схемы 9, куда поступает напряжение (см. фиг. 4, эпюра з) с выхода интегратора 10 (см. фиг. 2), лропорциональное

числу импульсов добавления (см. фиг. 4, эпюра ж) в каждой группе. В момент равенства этих сигналов появляется сигнал «а выходе схемы 9, переключающий триггер в исходное состояние, при котором сбрасывается сигнал

интегратора 10 и прекращается формирование импульсов добавления. При поступлении нового импульса дискретизации триггер переходит в другое состояние, и весь цикл ловторяется.

Дискретный частотный модулятор с косвенным управлением частотой высокостабильного генератора может быть выполнен как при использовании добавления управляющих импульсов на входе делителя, так и при исключении имлульсов, или при совместном добавлении - исключении.

Предмет изобретения

Частотный модулятор, содержащий кварцевый генератор, блок добавления импульсов, состоящий из схем «И и «ИЛИ, управляемый делитель частоты и буферный усилитель,

отличающийся тем, что, с целью получения частотно-модулированных сигналов с высокой стабильностью рабочих частот, между выходом буферного усилителя и управляющим входом блока добавления импульсов включен

щиротно-импульсный модулятор, выполненный, например, в виде последовательно соединенных схемы сравнения и триггера, второй вход которого через делитель частоты с коэффициентом деления, олределяемым скоростью изменения амллитуды входного сигнала, соединен с выходом управляемого делителя частоты, а второй вход схемы сравнения через интегратор подключен к выходу схемы «И блока добавления импульсов.

СЗIQ«

3