Спектротрон с двухпетлевой обрат-НОй СВязью Советский патент 1981 года по МПК H03B19/00 

(54) СПЕКТРОТРОН С ДВУХПЕТЛЕВОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ

Изобретение отсноитс.я к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах обработки дискретной ииформамии,представленной многозначным кодом. Известно частотно-гармоническое многоустойчивое устройство на основе перестраиваемого генератора и рребенчатого фильтра, представляющее собой последовательно включенны генератор с электронной перестройкой частоты, гребенчатый фильтр и детектор. При подаче напряжения с выхода детектора на управляющий вход генератора в устройстве замыкается обратная связь, и число усто чивых состояний определяется числом резонансных частот гребенчатого фильтра 1 Недостатком этого устройства является зависимость частоты, кодирую щей устойчивые состояния элемента, от параметров гребенчатого фильтра, в результате чего надежность устрой ства мала. Частотно-гармоническое многоусто чивое устройство на основе перестра ваемого генератора, и преобразовател частоты состоит из последовательно включенных перостраинаемого генератора, преобразователя частоты, узкополосного фильтра и детектора. При подаче на преобразователь набора частот и при замыкании обратной связи с детектора на управляющий вход перестраиваемого контура устройство имеет несколько устойчивых состояний, число которых определяется числом частот, подаваемых на преобразователь 1 J. Недостатками такого устройства являются зависимость частоты, кодирующей устойчивое состояние элемента, от параметров узкополосного фильтра и, как следствие, малая надежность. Известно частотно-гармоническое устройство на основе преобразователей частоты, состоящее из последовательно включенных преобразователей частоты и узкополосных фильтров. Замкнутых обратной связью. При подаче на преобразователи питающих частот в системе возникают различные наборы из нескольких частот, которыми и определяются устойчивые состояния устройства .2 . Недостатком устройства является зависимость переходных процессов в нем от фазы запускающего сигнала.

что не позволяет достигнуть высокой надежности устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многоустойчивый частотно-гармонический элемент на основе перестраиваемого контура - спектротрон 3.

Спектротрон состоит из последовательно включенных генератора многочастотного опорного напряжения,управляемого резонатора, детектора фильтр и усилителя, причем выход усилителя подключен к управляющему входу резонатора, чем и достигается замыкание петли обратной связи. Амплитудная характеристика спектротрона является многоэкстремумной из-за того, что при перестройке контура в Диапазоне рабочих частот его резонансная частота периодически совпадает с составлякяцими многочастотного спектра опорного напряжения, в результате чего выходное напряжение детектора периодически изменяется от максимума до минимума. При замыкании обратной связи в спектротроне образуются .устойчивые состояния.

Недостатком спектротрона является низкая Нсшежность, вызванная зависимостью отношения максимального напряжения амплитудной характеристики к минимальному от числа устойчивых состояний.

Цель изобретения - повышение надежности спектротрона.

Поставленная цель достигается тем что в спектротроне, содержащем генерс.тор опорного напряжения, управляемый резонатор, первый вход которого соединен с выходом генератора опорного напряжения, управляемый усилитель первой вход которого соединен свыходом управляемого резонатора, фильт и детектор, вход которого соединен с выходом фильтра,отличающийся тем, чт с целью повышения надежности устройства в него дополнительно введены два генератора опорного напряжения, дга смесителя, фильтр и детектор, два- инвертора, два сумматора напряжения и два ограничителя тока, причем первый вход первого смесителя подключен к выходу первого дополнительного генератора опорного напряжения, а второй вход к выходу усилителя и второму входу второго смесителя, первый вход которого подключен к выходу второго дополнительного генератора опорного напряжения, вход фильтра подключен к выходу первого смесителя, вход дополнительного фильтра - к выходу второго c.acитeля, вход дополнительного детектора подключен к выхсду второго смесителя, а выход детектора подключен через первый инвертор к первому входу первого сумматора напряжения, второй вход которого подключен к выходу дополнительного детектора, а выход - к вхо дам первого и второго ограничителей тока, вьоход первого ограничителя тока подключен через второй инверто к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго ограничителя тока, выход - к вторым входам управляемог резонатора и управляемого усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема спектротрона с двухпетлевой внешней обратной связью.

Устройство содержит генератор 1 опорного напряжения, управляемые резонатор 2 и усилитель 3, первый дополнительный генератор 4 опорного н пряжения, первый смеситель 5, фильт б, детектор 7, первый инвертор 8, второй дополнительный генератор 9 опорного напряжения, второй смеситель 10, дополнительный фильтр 11 и дополнительный детектор 12, первы сумматор 13 напряжения , первый 14 и второй 15 ограничители тока, второй инвертор 16, второй сумматор 17 напряжения.

При совпадении резонансной частоты управляемого резонатора 2 с . составляющими спектра опорного напряжения генератора 1, которые разнесены на некоторую величину, напряжение с этими частотами усиливается усилителем 3 (усиление которого линейно зависит от управляющего напряжения) и поступает на смесители 5 и 10. Поскольку на смесители 5 и 10 поступают также опорные напряжения с генераторов 4 и 9 со своими спектральными составляющими, то на выходе смесителя 5 появляется напряжение разностной частоты при настройке контура на четные составляющие спектра опорного напряжения генератора 1, а на выходе второго смесителя 10 - при настройке на нечетные составля-кядие. В результате напряжения, образующиеся на выходах первого инвертора 8 и второго детектора 12,разнополярны и сдвинуты После преобразования напряжения с помощью ограничителей 14 и 15, инвертора 16 и сумматора 17 напряжения на выходе сумматора получается однополярный сигнал.

Предлагаемый спеткротрон с двухпетлевой обратной связью обладает более высокой стабильностью характеристик и большим числом устойчивых состояний по сравнению с известными устройствами, что существенно повышает его надежность.

Формула изобретенияСпектротрон с двухпетлевой обратной связью, содержащий генератор опорного напряжения, управляемый

резонатор, первый вход которого сое динен с выходом генератора опорного напряжения, управляемый усилитель, первый вход которого соединен с выходом управляемого резонатора,фильтр и детектор, вход которого соединен с выходом фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышени надежности устройства, в него введены два дополнительных генератора опорного напряжения, два смесителя, фильтр и детектор, два инвертора, два сумматора напряжения и два ограничителя тока, причем первый вход первого смесителя подключен к выходу первого дополнительного генератор опорного напряжения, а вто15ой вход к выходу усилителя и второму входу второго смесителя, первый вход которого подключен к выходу второго дополнительного генератора опорного напряжения, вход фильтра подключен к выходу первого смесителя, вход дополнительного фильтра - к выходу второго смесителя, вход дополнтель,ного детектора подключен к выходу

второго смесителя, выход детектора подключён через первый инвертор к первому входу первого сумматора напряжения, второй вход которого подключен к выходу дополнительного детектора, а выход - к входам первого и второго ограничителей тока, выход первого ограничителя тока подклю чей через второй инвертор к первому входу второго сумматора, второй вход которого подключен к выходу второхю

O ограничителя тока, а выход - к вторым входам управляемого резонатора, я управляемого усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

3. Иваськив К. Л. Принципы построения многозвенных физических схем. Киев, Наукова Думка ,1971 (прототип).