Устройство для формирования частотных меток Советский патент 1980 года по МПК G01R23/02 

Изобретение относится к .радиотехнике и может быть использовано в панорамных приемниках, анализаторах спектра, измерителях амплитудно-частотных характеристик (ИАЧХ), генераторах качающейся частоты (ГКЧ) и в другой радиоаппаратуре. Известны устройства для формирования частотных меток, содержащие последовательно соединенные смеситель фильтранижнкх частот (ФНЧ), два ждущих мультивибратора, между которыми включены два интегратора со сбросом, нуль-орган, схема запрета и триггер р Недостатками этих устройств являются низкий диапазон рабочих частот и ограничение минимальной скорости кача|}ия частоты исследуемого сигнала. Это объясняется тем, что при умень шении скорости качания частоты сигнала из-за его паразитной ча7:тотной модуляции (ПЧМ), девиация которой в известных ГКЧ возрастает с увеличением ра бочей частоты, происходит многократно нарушение знака неравенства предыдуще го и последующих импульсов нулевых биений. При этом становится невозможным устойчивое формирование однозначной частоты метки. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство формирования частотных меток, содержащее смеситель, генератор спектра, фильтр нижних частот (ФНЧ), детектор, ждущий мультивибратор и функциональный преобразователь 2 . Недостатками известного устройства являются низкий диапазон рабочих частот, малые пределы допустимого изменения скорости качания частоты исследуемого сигнала и малое количество частотных меток при ограниченном снизу значении основной частоты F генератора спектра. Цель изобретения - расширение частотного диапазона. Цель достигается тем, что в устройство для формирования частотных меток, содержащее последовательно соединенные генератор спектра, смеситель и фильтр нижних частот, введены п частотно-избирательных элементов, последовательно соединенные первый сумматор, первый ограничитель и RS-триггер, а также последовате.льно соединенные второй сумматор и второй ограничитель, выход Которого подключен к второму входу RS-триггера, при этом входы п частотно-избирательных элементов сое, с выходом фильтра нижних частот, одна часть выходов частотно-избирательных элементов подключена к входам первого сумматора, а другая часть выходов частотно-избирательных элементов соединена с входами второго сумма7:ора . На гЬиг. 1 изображена структурная схема устройства для формировгшия час тотных меток;, на фиг. 2 приведены осциллограгутмы, поясняющие работу устрой ства . Устройство для формирования частот ных меток содержит смеситель 1 , генератор 2 спектра, фильтр 3 нижних частот j частотно-избирательные элементы 4, 5, 6, 7, 8, сумматоры 9 и 10, огра ничители 11 и 12 и RS-триггер 13. Устройство для формирования частот ных меторс работает следующим образом При подаче на вход устройства, со единенного с сигнальным входом смеси теля 1, на выходе ФНЧ 3 появляются колебания разностных частот Fp между частотами исследуемого сигнала и гар мо1-;иками генератора 2- спектра. На фиг. 2а показан закон изменения разностной частоты Fp /для случая моното ного изменения частоты исследуемого колебания, подтверждеьи-юго ПЧМ. Частота FP равна нулю в моменты совпаде частот исследуемого сигнала и гармони с генератора 2 спектра. Допус тим, частотно-избирательные элементы 4-8 представляют из себя: 4 - ФНЧ с частотой среза Г, 5-7 - полосовые фильтры со средними частотами наст-ройки F , F и F соответственно, 8 фильтр верхних частот (ФВЧ) с частотой среза -, , Причем выполняются ., .4F/2 , где u.F полоса пропускани частот 1саждого полосового фильтра 57; F Fo/8, F2 FO/, РЗ 3Fo /8 4 &F Fo/2. При монотонном изменени частоты исследуемого сигнала форма колебаний частоты Fp на выходе ФНЧ 3 будет иметь вид, изображенный на рис. 26. Когда частота F р Р, , на выходе ФНЧ 4 появится узкополос 1Ый сигнал (фиг. 2в), который, пройдя через cyNSviaTcp 9 и ограничитель 11 , поступит на первый вход RS-триггера 13 и вызовет изменение состояния его выхода (фиг. 2з), Далее при изменении частоты исследуемого сигнала на выходе ФПЧ 4 пропадет и появится узкополосный сигнал на выходе полосо вого фильтра 5 (фиг. 2г), который, пройдя через сумматор 9 и ограничитель 12, поступит на другой вход RS-триггера 13 и изменит состояние его выхода на обратное (фиг. 2з). За тем сигнал на выходе Фильтра 5 пропа дет и появится УЗКОПО7ЮСНЫЙ сигнал на .выходе полосового фильтра 9 (фиг, 2д), который, пройдя через сум матор 9 и ограничитель 11, поступит на первый вход RS-триггера 13 и снов изменит состояние его выхода ({t)иг. 2з}, Пзменеь:ие состоягшй RS-триггера будет происходить аналогичным образом при появлеь:ии сигнала сначала на выходе полосового фильтра 7 (. 2е) , а затем на выходе ФВЧ 8 (. 2ж) . Зто относится к случаю изменения значений частоты FP от нуля до Q/. При измене ии частоты Fp от значения FQ/2 до нуля порядок срабатываний RS-триггера 13 обратный, т. е. изменение состояния его выхода происходит 1три появлении сигналов сначала в Лильтре 7, затем в Фильтре б, фитьтре 5 и 4. На (1)ИГ. 2з видно, что на выходе RS-триггера формируются чет.ьзре импульсных сигнала (метки), разьесенные по частоте на Рд/4 при изменении частоты исследдуемого сигнала на величину F;-, (от од1:ой гармоники генератора 2 спектра до другой). Таким образом, достигается положительный эффект увеличения числа частотных меток при определенном значении частоты Fg . Увеличение пределов изменения скорости качания частоты исследуемого сигнггла достигается за счет разноса по частоте сигналов на входах RS-триггера 13, что исключает их одновременное существование, делает формирование меток независимым от ПЧМ и от минимально достижимой скорости качания частоты. Раса1ирение полосы рабочих частот достигается за счет того, что вход устройства связан со входом только одного узла (смесителя 1), диапазон рабочих частот которого не имеет принципиальных ограничений, а значение частоты исследуемого сигнала не накладывает ограничений ка принцип работы устройства. Формула изобретения Устройство для формирования частотных меток, содержшдее последовательно соединенные генератор спектра, смеситель и фильтр нижних частот, о т л ич а ю iri е е с я тем, что, с целью расширения частотного диапазона, в иего введены п частотно-избирательных элементов, последовательно соединенные первый сумматор, первый ограничитель и RS-триггер, а также последовательно соединенные второй сумматор и второй ограничитель, выходкоторого подключен к втором входу RS-триггера, при этом входы п частотно-избирательных элементов соединены с выходом фильтра нижних частот, одна часть вьгходов частотно-избирательных элементов подключена к входам-первого сум,матора, а другая часть выходов частотно-избирательных элементов соединена С входами второго сумматора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР ff 432412, кл. G 01 R 23/16, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР № 453644, кл. G 01 R 23/16, 1975.

s

т

8

t

-f-f

-f-|- i:

I

Ln Л Л П П П П П П

фиг.г