Фазовый модулятор с умножением частоты Советский патент 1980 года по МПК H03C3/08 

Изобретение относнтся к радиотехнике и может использоваться для получения фазомодулированных сигналов в системах передачи дискретной информации. Известен. фазовый модулятор с умножением частоты, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, инвертор, сумматор и триггер, а также генератор управляющих сигналов, выход которого подключен к другому входу сум матора i. Однако известный фазовый модулятор обладает недостаточно линейной модуляционной характеристикой. Цель изобретения - повышение линейности модуляционной характеристики. Для этого в фазовом модуляторе с умножением частоты, содержащем последовательно соединенные задающий генера тор, инвертор сумматор и триггер, а так же генератор управляющих сигналов, выход которого подключен к другому входу сумматора, триггер выполнен с двумя входами, а между выходом задающего генератора и другим входом триггера введены повторитель напряжения и вторюй сумматор, при этом другой вход второго сумматора соединен с выходом гейератора управляющих сигналов, а к выходу триггера подключен дополнительно фильтр, выход которого является выходом фазового модулятора с умножением частоты. На фиг. 1 представлена структурная . электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит задающий генератор 1, инвертор 2, сумматоры 3 и .4, генератор 5 управляющих сигналов, триггер 6, фильтр 7 и повторитель 8 напряжений. Устройство работает следующим образом. Высокочастотный гармонический сигнал с выхода задающего генератора 1 поступает на инвертор 2 и повторитель 8 напряжения, с выходов которых сдвину- тые по фазе друг относительно apyia на if гармонические сигналы аоступаю;- -ia входы сумматоров 3 и 4, на вторые входы которых поступает модулирующий сигнал с выхода генератора 5 управляющих сигналов. В сумматорах 3 и 4 осуществляется суммирование противофазных высокочастотных гармонических колебаний с модулирующим сигналом. Оба Суммарных колебания с выходов сумматоров 3 и 4 подаются на установочные входы триггера 6. На фиг. 2а изображены высокочастотные гармонические сигналы и (t) и U,ji(i), поступающие на первые входы первого 3 и второго 4 сумматоров соответственно. DC - порог срабатывания триггера 6 по обеим его входам. В случае отсутствия модулирующего напряжения (t) О) триггером 6 формируется сигнал типа меандр с периодом, равным периоду входных высокочастотных сигналов (фиг. 26). Моменты изменения состояния триггера 6 соответствуют моментам достижения мгн венной амплитуды сигналов и Ct) или U-j. (t) его порога срабатывания. Если модулирующий сигнал не равен нулю, то, суммируясь в сумма: ора 3 и 4 с высокочастотным сигналом, он вызывает его соответствующее смещение относительно порогов срабатывания триггера 6, что приводит к задержке формирования импул сов. Знак задержки формирования импульк сов определяется направлением смещения высокочастотного сигнала относительно порога срабатывания триггера 6. Закон изменения задержки соответствует закону изменения модулирующего напряжения. На (фиг. 2 в) приведен фрагмент модулирующего сигнала, представляющего собой непосредственно модулирующий сигнал UjjjoQ (t) сложенный с напряжением подставки Uc равной величине порога срабатывания триггера 6. Подставка не- обходима для обеспечения симметрии работы модулятора относительно точки перегиба входного высокочастотного сигнала, что определяет линейность, модуляционной характеристики. Выходной сигнал сумматора 3 U (i) + (-Ь) + Uc 4 Uj( t ) и выходной сигнал суммато| + UMO (i ) Ue представлены на фиг. 2г. Моменты срабатывания триггера 6 определяются моментами достижения мгн венных амплитуд входных сигналов поро- га срабатывания. Выходной сигнал триггера в пркдстаг1лен на фиг. 2д. Здесь л -г Ь - текущие задержки имиул 1сов Относительно немодулированной 7 64 последовательности импульсов, изображенной на фиг. 26. Таким образом, выходным сигналом триггера О является последовательность импульсов с фиксированной скважностью, равной двум, модулированная по фазе. Спектр выходного сигнала триггера 6 содержит нечетные спектральные составляющие входной частоты, и при воздействии на вторые, входы сумматоров 3 и 4 модулирующего сигнала на каждой спектральной составляющей выходного сигнала триггера 6 формируется фазомодулированный сигнал. Сигнал на h -ой гармонике определяется по формуле U,(i).mtnuiot44 nm V(t)a, где - амплитуда h -ой гармоники выходного сигнала триггера Р - начальная фаза h -ой гармоники;} - максимальное изменение фазы импульсного сигнала на выходе триггера 6; V(t) - нормированный закон изменения модулирующего сигнала. На фиг. За изображен спектр выходного немодулированного сигнала триггера 6. На фиг, 36 изображены спектры ФМ сигналов, полученные на спектральных составляющих выходного сигнала триггера 6. Такой сигнал, представляющий) собой суперпозицию спектров ФМ сигналов на разных частотах и с разными индексами модуляции, подается на вход фильтра 7, который отфильтровывает и усиливает нужный ФМ сигнал (фиг. Зв), Таким образом, предла аемый фазовый модулятор позволяет получить перенесенный на более высокие частоты спектр полярного фазомодулированного сигнала при.значительно ботее высокой линейности модуляционной характеристики. Формула изобретения Фазовый модулятор с умножением частоты, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, инвертор, сумматор и триггер, а также генератор управляющих сигналов выход которого подключен к другому входу сумматора, о т л ичающий. ся тем, что, с целью повышения линейности модуляционной характеристики, триггер выполнен с двумя входами.

и между выхопом задающего генератора и другим входом триггера введены повторитель напряжения и второй сумматор, при этом другой вход второго сумматора соединен с выходом генератора управляющих сигналов, а к выходу триггера подключен дополнительно введенный фильтр.

выход которого является выходом фнаового модулятора с умножением чпсготы.

Источники информации, принятые во внимание при экспергиэе

1. Патент США Nf; ЗВ98овЯ. кл. Н ОЗ К 7/О4/332-9 (прототип).

тл

/ а т , A(ci( ) Ut

и(ш}

Ы

О

О

л/л/;

Я-й/

Ч

7