Частотный детектор Советский патент 1975 года по МПК H03D3/04 

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для выделения низкочастотной огибающей частотно-модулированного напряжения сигнала оишбки в системах автоматического регулирования скорости в аннаратуре магнитной заннси, а также в других радиотехнических устройствах.

Известны частотные детекторы, содержащие последовательно соединенные дифференцирующую день, генератор пилообразного нанряжения и фильтр нижних частот.

Цель изобретения - повышение точности детектирования. Для этого между выходом генератора пилообразного нанряжения и входом фильтра нижних частот включен нреобразователь частоты нилообразного ианряження в длительность разнополярных прямоугольных имнульсов, вынолненныйв виде онеранионного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходу генератора нилообразного напряжения, а выход усилителя через последовательную RC-цепь соединен с неинвертирующим входом, подключенным к резистивному делителю напряжения.

На чертеже изображена электрическая нринципиальная схема предлагаемого детектора.

Он состоит из дифференцирующей цепи 1, образованной конденсатором 2, резистором 3 и диодом 4; генератора пилообразного напряжения 5, образованного резистором 6, транзистором 7 и конденсатором 8; операционного усилителя (ОУ) 9; делителя напряжения, образованного резисторами 10 и 11; цепочки положительной обратной связи ОУ 9, образованной резистором 12 и конденсатором 13; фильтра 14 нижних частот, собранного на резисторе 15 и конденсаторе 16.

Частотный детектор работает следующим образом. При включении питающих напряжений Ui и Ua и подключении на вход дифференцирующей цени 1 напряжения сигнала ощибки переменного тока прямоугольной формы, например, с выхода усилителя-ограннчителя, последнее напряжение дифференцируется цепью 1, и подается на вход генератора нилообразного нанряжения 5, т. е. на базу разрядного транзистора 7. При отсутствии отрицательных продифференцированных импульсов на базе транзистора 7, последний закрыт положительным нанряжением, снимаемым с выхода нелинейного делителя напряжения, образованного резистором 3 и диодом 4, и конденсатор 8 заряжается. Таким образом, формируется прямой ход пилообразного напряжения. Когда на базу транзистора 7 поступает отрицательный продифференцированный импульс, транзистор 7 открывается, и конденсатор 8 с малой постоянной времени разряжается через нереход «коллектор - эмиттер насыщенного транзистора 7. Далее пилообразное напряжемне подается на инвертирующий вход ОУ 9, на неинвертирующий вход которого подается отрпцательное по знаку опорное напряжение, снимаемое со средней точки делителя, образованного резнсторами 10 и И. Когда мгновеннов значенне пилообразного напряжения меньше по абсолютной величине, чем величина опорного напряжения, на выходе ОУ 9 будет отрицательный потенциал. Когда мгновенное значение пилообразного напряжения превысит по абсолютной величине опорное иапрялсение, то на выходе ОУ 9 появится положительный потенциал. Для повыщения крутизны фронтов выходных импульсов ОУ 9, носледний охвачен гибкой положительной обратной связью, образованной резистором 12 и конденсатором 13. Разнополярные прямоугольные импульсы с выхода ОУ 9 подаются на вход фильтра 14, образованного резистором 15 и конденсатором 16, для выделения постоянной составляющей сигнала ошибки.

Выходная статическая характеристика частотного детектора имеет зону линейности, равную 2fii (где f -частота настройки детектора) и зону насыщения в диапазоне частот больще 2f.,.

Предмет изобретения

Частотный детектор, содержащий последовательно соединенные дифференцирующую цепь, генератор нилообразного напряжения и фильтр частот, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования, между выходом генератора пилообразного напрял ения и входом фильтра нижних частот включен преобразователь частоты пилообразного напряжения в длительность разнополярных прямоугольных импульсов, выполненный в виде операционного усилителя, инвертирующий вход которого подключен к выходу генератора пилообразного напряжения, а выход усилителя через последовательную RC-цепь соединен с неинвертирующим входом, подключенным к резистивному делнтелю напряжения.