Устройство для автоматической подстройки частоты гетеродина Советский патент 1942 года по МПК H03L7/00 

Предлагаемое устройство предназначается для автоматической подстройки частоты гетеродина супергетеродинного приемника. Номинальная промежуточная частота получается при частоте сигнала, боль, шей и меньшей чем частота гетеродина. Для этого устройство имеет элемент, обеспечивающий надлежащую полярность выходного напряжения дискриминатора на входе управляющей системы в зависимости от соотнощения между частотами гетеродина и сигнала.

Сущность изобретенйя заключается В применении коммутирующего выход дискриминатора диференциального неполяризованного реле, включающего при расстройке приемника вспомогательное реле, якорь которого посредством собачки поворачи1вает на один зубец храповое колесо. На храповом колесе укреплены две щетки, скользящие по расположенным на окружности щитка . К одной группе ламелей подведены выходные концы дискриминатора, а к другой входные концы управляющей системы таиим обpa3OiM, что при повороте храпового колеса , замыкая соседние ламели, изменяют полярнасть напряжения на входе управляющ ей системы. Крутизна характеристики лампы, управляющей частотой гетеро10 Свод. Выпуск . IS-iJ г.

дина, изменяется дополнительно увеличением или уменьшением потенциала на экранной сетке. В предлагаемом устройстве используются также оригинальные элеа тромеханические системы, управляющие частотой гетеродина.

На фиг. 1 показана электрическая схема предлагаемого устройства;, на фиг. 2 и 3 - электромеханический вариант упр авляющей системы; на фиг. 4 и 5 - видоизменения схемы устройства по фиг. i и управляющей системы по фиг. 2, обеспечивающие устойчивость автоматической подстройки в перерывах работы радиопередающей станции.

В электрическую схему предлагаемого устройства (фиг. 1) входят следующие элементы: дискриминатор, коммутатор, иредназиаченный: для автоматического переключения выхода дискриминатора, и управляющая система.

Лампа /7i является выходным каскадом усилителя промежуточной частоты. Лампы Лч и Л работают в режиме анодного детектирования и представляют собой диференциальаый детектор дискриминатора. В анодной цепи каждой детектсхрной лампы включены последовательно с половинками обмотки диференциального неполяризованного реле а пагрузочные сопротивления R, состав145

.ляющие вместе с сопротивлениями Rz, Яз и источниками питаиия потенциометрический мостик. С точек А и В этого моста через коммутатор F выходное иапряжение дискриминатора подается на вход управляющей системы.

При одинаковых амплитудах напряжения промежуточной частоты на входе Л и Ля. что соответствует точной настройке ириемякка, через половины обмотки диференциального реле а текут равные анодные токи ламп Л2 и Лз, создаю., щие соответственно равные, но противоположно Направленные -м агнитJit.ie поля. В результате этого б реле а остается не притянутым к сердечнику.

ПрИ правильном (подстраивающее ..яействне) подключенки выхода дискриминатора к управляющей системе и наличии некоторой расстройки приемника анодные токи ламп Л2 и Л неравны между собой. Однако реле а срабатывает только по достижении разности анодных токов определенной величины соответствующей расстройке, близкой к максимальной.

При неправильном (расстраиваю.. щ&е действие) подключении выхода дискриминатора к управляющей системе небольшая расстройка, вызывающ.ая на выходе дискриминатора соответствующзгю ей небольщую разность потенциалов, приводит в действие управляющую систему. Изменение частоты гетеродина под .действием управляющей системы в данном случае приведет к еще большей расстройке. Возрастание расстройки будет сопровождаться даль, нейщим увеличением разности анодных токов ламп Лг и Лз по дости-жении расстройки, близкой к максимальной, якорь б притягивается к сердечнику реле а, замыкая контакты в в цепи питания обмотки рабочего реле г. Якорь д, притягиваясь к сердечнику реле г посредством укрепленной на нем собачки е, переводит на один зубец храповое колесо :ж, фиксируемое в новом положении роликом 3. С храповым колесом ж .жестко связаны (однако электрически изолирова}гы от него) две щетки

4&

инк, каждая из которых замыкает накоротко две соседние ламели (обозначены цифрами от / до 12). Ламели смонтированы на неподазижно скрепленном с корпусом всего коммутатора щитке из изолирующего материала и электрически соединены между собой, а также с выходом дискриминатора и входом управляющей системы, как показано иа фигурах.

При каждом повороте на один зубец храпового колеса полярность напряжения на входе управляющей системы меняется на обратную. До поворота храпового колеса щетка и замыкала ламели 10 и 11, а щетка/с - ламели 4 w. 5, что давало соединение точки Л выхода дискриминатора с точкой Е входа управляющей системы и соответственно точки В с точкой Д, при этом такое подсоединение соответствовало расстраивающ.ему действию автоподстройки. Но после поворота храпового колеса на один зубец щетка и будет соединять ламели // и 12, а щетка к-ламели 5 и 5. Это приводит к соединению точки В с точкой Е и точ1ки А с точкой Д. На выходе управляющей системы образуется полярность, обратная предществующей, и частота гетеродина начнет изменяться в противоположном направлении (подстраивающее действие). Разность анодных токов ламп Л и Лз уменьшится, реле а отпустит якорь б, контакты б разомкнутся, якорь д приподнимется и собачка е заскочит на новый зубец колеса ж. В таКОМ положен1ии коммутатор Остается до конца работы приемника с настройкой на данную радиостанцию. При последующей .перестройке коммутатор может сохранить свое прежнее положение, если оно окажется соответствующим подстраи. вающему действию автоподстройки, или произойдет поворот храпового колеса ою на один зубец, если положение коммутатора соответствует расстраивающему действию.

Управляющая система состоит из двух ламп Л и Л. Лампа Л/ с фазирующими элементами 7 и С подключена точками анод-катод по высокой частоте к контуру гетеродина и является управляющей лампой переменной реактивности, а другая - У/б - предназначена для изменения экранного напряжения первой.

На сетку лампы Лг, подается напряжение с одного пел юса выхода дискриминатора, а на сетку лампы ЛБ с другого. На управляющих сетках этих ламп при расстройке будут равные по величине, но противоположные по знаку потенциалы, так как средняя точка выхода дискриминатора заземлена через источники питания. Если ни управляЕошей сетке лампы Л.1 возрастает положительный потенциал, а на сетке лампы Л отрицательный, то возрастает анодный ток лампы Л и ее крутизна. Анодный ток лампы Л при этом будет падать, вследствие чего падение напряжения па сопротивлении , будет уменьшаться, вызывая повышение экранного напряжения лампы Л: и еще большее увеличение ее крутизны. При обратной полярности потенциалов на управля ощих сетках ламп Л и Л крутизна лампы Л,} будет уменьшаться.

Такая схема управляющей систе. мы позволяет использовать лампы с непосредственным накалом при заземленных катодах всех ламп автоматической подстройки. : При этом возрастает чувствительность управляющей системы, так как крутизна управляющей лампы Л изменяется одновременным воздействиегл на ее управляющую и экранную сетки.

На фиг. 2 изображен электромеханический вариант управляющей системы. Подстраивающим частоту гетеродина элементом является небольшой переменный конденсатор с двумя неподвижными пластинами М и подвижной Я, изолированной от оси вращения рамки П, помещенной в постоянном магнитном поле {подобно устройству магнитоэлектрического измерительного прибора). Одна из неподвижных пластин присоединена к ротору, а другая к статору переменного конденсатора контура гетеродина.

На фиг. 3 такое присоединение показано эквивалентной схемой, на которой параллельно к контурному

Wконденсатору С кг подключены два последовательно соединенных переменных конденсатора Ci, представляющих собой емкость между одной неподвижной пластиной М и половиной полТ,впжной пластины Я.

В некоторых случаях это позволяет избежать электрического соединения ротора или статора контурного конденсатора гетеродина с одной из пружин заземленной рамки Я. Лампы Л и ЛБ применепы для получения большой постоянной времени фильтра дискриминатора (порядка 15 сек.) при сравнительно малой величине его емкости.

Потенциометр R (фиг. I) и сопротивления гиг (фиг. 2) служат для выравнивания параметров ламп Лг, Лз (фиг. 1) и Л.;, Л.; (фиг. 2). Выключатель К. (фиг. 1) предназначается для выключения автоподстройки при настройке приемника на корреспондента.

Сопротивление и конденсатор Сз служат для предотвращения искрения контактов в; Cz и / ф-конденсатор и сопротивление фильтра дискриминатора.

При перерывах в работе передающей радиостанции амплитуда напряжения промежуточной частотны па входе дискриминатора и напряжение на его выходе равны нулю. Если при этом до перерыва существовала значительная расстройка приемника, сведенная к малой величине благодаря действию автоподстройки, то возможно выпадание принимаемой станции из настройки приемника.

На фиг. 4 приведена схема части дискриминатора с включенными в анодные цепи ламп Л и Лз обмотками неполяризованного телефонного реле Р. Для упрощения коммутатор не показан на схеме. При наличии на входе детектора напряжения промежуточной частоты по обмоткам реле Р текут выпрямленные токи. Обмотки включены так,.что их магнитные поля складываются, якорь д притянут и контакты г замкнуты. При этом фильтр Cz - обеспечивает постоянную времени порядка 10 сек. При длительном перерыве анодные токи через обит

мотки реле Р прекращаются, вследствие чего размыкаются контакты г. Этим достигается разрыв цепи разряда конденсаторов Су,, позволяющий при малой утечке последних поддерживать во время перерыва на сетках ламп Л и Л или и Лб потенциал, соответствующий выходному напряжению дискриминатора.

В случае использования электромеханической управляющей системы автоподстройки возможно применение приспособления, показанного на фиг. 5. Обмотки электромагнита э включены аналогично обмоткам реле Р. При работе якорь ш притянут к сердечнику электромагнита э, в случае же длительного перерыва он под действием пружины пр нрижимается к подвижной пластине Н конденсатора и застопоривает ее.

Предмет изобретения

1. Устройство для автоматической подстройки частоты гетеродина супергетеродинного приемника с самостоятельным управлением настройкой гетеродина и дискриминатором, отличающееся применением коммутирующего выход дискриминатора диференциального неполяризованного реле а, включенного в цени выпрямленного напряжения детекторов дискриминатора и замыкающего цепь тока, в случае расстраивающего действия, через контакты в на обмотку реле г, притягивающего якорь д, который при этом, через посредство собачки е, предназначен переводить яа один зубец храновое колесо ж с укрепленными на нем закорачивающими щетками к и и,

соединяющими две соседние ламели, осуществляя тем самым перемену полярности на входе управляющей системы.

2.В устройстве по п. 1 применение лампы Л, анод которой соединен с источником напряжения через сопротивление и с экранной сеткой управляемой лампы Л, а выход дискриминатора присоединен к управляющим сеткам ламп Л4 и Л для изменения крутизны лампы Л одновременным воздействием напряжения на управляющей и экранирующей сетках этой лампы.

3.При устройстве по п. 1 применение электромеханической управляющей системы с электрически изолированной подвижной п.ластинкой Н конденсатора подстройки и лампами

л; и Л ,.

4.Форма выполнения устройства но п. 1, отличающаяся тем, что для устойчивости действия автоподстройки в перерывах работы радиопередающей станции применено приспособление, состоящее из неполяризованного реле Р, обмотки которого включены в цепь выпрямленного детектором дискриминатора тока и которое предназначено размыкать контакты г, прерывающие цепь разрядного тока конденсаторов С2 фильтра дискриминатора.

5.Форма выполнения устройства по п. п. 1 и 4, отличающаяся применением стопорного якоря ш, удерживающего подвижную пластину Я подстраивающего конденсатора при перерыве в работе передающей радиостанции и оттягиваемого от пластины Я электромагнитом э при работе передающей радиостанции.

S

snk-

UUlJlflJlfiJ

lfnjumboi)i

Фиг. 4

Фиг.

Q|/|Щ г

VM(