SU1095359A1

SU1095359A1 - Device for automatic tuning of oscillatory circuit

Info

Publication number: SU1095359A1
Application number: SU833534795A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Блатов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7672
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1984-05-30

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТНЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА , содержащее управл емьй колебательный контур, к входу и выходу которого подключен датчик расстройки, последовательно соединенные блок поиска , коммутатор и исполнительньй элемент, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого колебательного контура, а также подключенные к выходу управл емого колеба тельного контура поСледбвательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент, о т л и ч а ю и; е ес тем, что, с целью повьпиени точности настройки, между выходом датчика расстройки и другим входом коммутатора включен корректор, а между выходом порогового элемента и управл ющими входами корректора, коммутатора, и блока поиска включены последова§ тельно датчик максимума и бистабильный элемент, другой вход которого (Л вл етс входом Пуск.1. DEVICE FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE VIBRATING CIRCUIT, containing the control oscillating circuit, to the input and output of which the detuning sensor is connected, the search block connected in series, the switch and the actuator element whose output is connected to the control input of the controlled oscillating circuit, and also connected to The output of the controlled oscillatory circuit is connected with an amplitude detector and a threshold element, which is about; This is due to the fact that, in order to make the tuning accuracy, a corrector is connected between the output of the detuning sensor and another input of the switch, and between the output of the threshold element and the control inputs of the corrector, switch, and search block there is included a sequential maximum sensor and a bistable element, another the input of which (L is the input of Start.

Description

соwith

СдSd

;о;about

2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес тем, что корректор выполнен в ввда соединенных в кольцо элемента сравнени , реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора.тактовых2. The device according to claim 1, wherein the corrector is made in vvda connected in a ring comparison element, a reversible counter, the counting input of which is connected to the output of the generator.

импульсов, через ключ, цифро-аналогового преобразовател и операционного усилител , другой вход которого вл етс сигнальным входом корректора, а управл ющий вход ключа вл етс управл ющим входом корректора.pulses, through a switch, a D / A converter and an operational amplifier, the other input of which is the signal input of the equalizer, and the control input of the key is the control input of the corrector.

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс , в частности , дл автоматической настройки колебательных контуров усилителей передатчиков и приемников преимущественно СВЧ диапазона.The invention relates to radio engineering and can be used, in particular, for automatic tuning of the oscillating circuits of transmitters and receivers, mainly of the microwave range.

Известно устройство дл фазовой автоматической настройки, контура (ФАНК), содержащее колебательный контур (объект регулировани ), вход которого соединен с первым входом фазового дискриминатора через фазосдвигающую цепочку, а выход контура соединен с вторым.входом фазового дискриминатора , выход которого подключен к второму входу колебательного контура через последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель посто нного тока и управл ющий (исполнительный ) элемент. Принцип работы устройства заключаетс в том, что при настройке колебательного контура на частоту генератора сигналы , поступающие на вход фазоворо детектора , сдвинуты по фазе на 90, поэтому напр жение на его выходе равно нулю. При расстройке контура разность фаз сравниваемых напр жений измен етс в пределах ±90°и фазовый дискриминатор вырабатывает сигнал ошибки, которьй через ФНЧ и усилитель- поступает на исполнительный элемент, подстраивающий контур С13.A device for phase automatic tuning is known, a loop (FUNK) containing an oscillating circuit (control object), whose input is connected to the first input of the phase discriminator via a phase-shifting chain, and the output of the circuit is connected to the second input of the phase discriminator, the output of which is connected to the second oscillating input a circuit through a serially connected low-pass filter (LPF), a DC amplifier, and a control (actuator) element. The principle of operation of the device lies in the fact that when the oscillating circuit is tuned to the generator frequency, the signals arriving at the input of the phase detector are shifted in phase by 90, therefore the voltage at its output is zero. When the circuit is detuned, the phase difference of the compared voltages varies within ± 90 ° and the phase discriminator generates an error signal, which through the low-pass filter and the amplifier enters the actuator that adjusts the C13 circuit.

Однако данное устройство характеризуетс недостаточно высокой точ-ностью при работе в СВЧ диапазоне.However, this device is not characterized by high enough accuracy when operating in the microwave range.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс устройство дл автоматической настройки колебательного контура, которое содержит управл емый колебательный контур, к входу и вьпсоду которого подключен датчик расстройки (рассогласовани ) , последовательно соединенные блок поиска, коммутатор иThe closest in technical essence to the invention is a device for automatic tuning of an oscillating circuit, which contains a controlled oscillating circuit, to the input and output of which the detuning sensor (error) is connected, the search block connected in series, the switch and

исполнительный элемент, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого колебательного контура, а также подключенные к выходу управл емого колебательного контура последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый элемент С 2.an actuating element, the output of which is connected to the control input of the controlled oscillatory circuit, as well as serially connected amplitude detector and threshold element C 2 connected to the output of the controlled oscillatory circuit.

. Недостаток этого устройства состоит в том, что при дополнительном. The disadvantage of this device is that with additional

запаздывании сигнала в усилителеdelayed signal in the amplifier

(например, в ламповом генератора СВЧ диапазона или полупроводниковом усилителе мощности) или в измерительных цеп х фазова характеристика оказываетс смещенной относительно резонансной частоты контура.(for example, in a microwave lamp generator or a semiconductor power amplifier) or in the measuring circuits, the phase response is shifted relative to the resonant frequency of the circuit.

Известный метод коррекции фазового сдвига при помощи фазосдвигающей цепи не обеспечивает необходимойThe known method of correcting the phase shift using a phase-shifting circuit does not provide the necessary

точности при работе в диапазоне час- , тот, поскольку паразитный фазовый сдвиг имеет немонотонный характер. Кроме того, система становитс сложной в регулировке, поскольку каждоеaccuracy when working in the frequency range, that one, since the parasitic phase shift is nonmonotonic. In addition, the system becomes difficult to adjust as each

устройство должно настраиватьс индивидуально , а при замене ВЧ элементов (лампы, соединительных ВЧ кабелей ) возникает необходимость в дополнительной корректировке. Поскольку сам процесс корректировки сложен, эксплуатационные характеристики устройства резко снижаютс .the device must be individually adjusted, and when replacing the RF elements (lamps, RF connecting cables) there is a need for additional adjustment. Since the adjustment process itself is complex, the device performance is drastically reduced.

Цель изобретени - повьшдение точности настройки.The purpose of the invention is to increase the tuning accuracy.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл автоматической . настройки колебательного контура,The goal is achieved by the fact that the device is for automatic. oscillating circuit settings

содержащее управл емый колебательный контур, к входу и выходу которогоcontaining a controlled oscillatory circuit, to the input and output of which

подключен датчик расстройки, последовательно соединенные блок поиска, коммутатор и исполнительный элемент, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого колебательного контура, а также подключенные к выходу управл емого колебательного контура последовательно соединенные амплитудный детектор и пороговый эле мент, между выходом датчика расстрой ки и другим входом коммутатора включен корректор, а между выходом порогового элемента и управл ющими входа ми корректора, коммутатораи блока поиска включены последовательно датчик максимума и бистабильный элемент другой вход которого вл етс входом Пуск. При этом корректор выполнен в вид соединенных в кольцо элемента сравне ни , реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом генератора тактовых импульсов через ключ, цифро-аналогового преобразовател и операционного усилител , .другой вход которого вл етс сигнальны входом корректора, а управл ющий вход ключа вл етс управл ющим входом корректора. На фиг.1 приведена структурна электрическа схема устройства дл автоматической настройки колебательного контура; на фиг.2 - структурна электрическа схема корректора. Устройство дл автоматической, настройки колебательного контура coдержит последовательно соединенные управл емый колебательный контур 1 и датчик 2 расстройки, второй вход которого подключен к входу управл емого колебательного контура 1, а также последовательно соединенные бл&к 3 поиска, коммутатор 4 и исполнительны элемент 5, выход которого соединен с управл ющим входом управл емого ко лебательного контура 1, а к выходу управл емого колебательного контура 1 подключены последовательно соединенные амплитудный детектор 6 и поро говый элемент 7. Между выходом датчика 2 расстройки и другим входом коммутатора включен корректор 8, а между выходом порогового элемента 7 и управл ющими входами корректора 8, коммутатора 4 и блока поиска 3 включены последовательно датчик максимума 9 и бистабильный элемент 10, другой вход которого вл етс входом Пуск. Корректор 8 выполнен в соеди ненных в кольцо элемента сравнени .11, реверсивного счетчика 12, счетньй вход которого соединен с выходом генератора 13 тактовых импульсов через 1 94 ключ 14, цифро-аналогового преобразовател (ЦАП)15 и операционного усилител 16, другой вход которого вл етс сигнальньм входом корректора 8. Управл ющий вход ключа 14 вл етс управл ющим входом корректора. Устройство работает следующим образом. На выходе блока 3 поиска формируетс напр жение, которое через коммутатор 4 поступает на исполнительный элемент 5, перестраивающий управл емый колебательный контур 1. В процессе перестройки контура при попадании частоты входного сигнала в полосу пропускани контура на выходе амплитудного детектора 6 по вл етс напр жение , пропорциональное частотной характеристике контура. Максимальное значение этого напр жени совпадает с настройкой контура на частоту f. входного сигнала. На выходе датчика 2 расстройки при перестройке управл емого колебательного контура 1 напр жение измен етс в соответствии с фазовой характеристикой. Однако из-за паразитных фазовых сдвигов при настройке контура на частоту входного сигнала выходное напр жение датчика 2 расстройки не равно нулю, а равно величине UQ , котора может измен тьс по диапазону. При непосредственном использовании напр жени датчика 2 расстройки дл подстройки управл емого колебательного контура 1 система ФАНК настроила бы контур с ошибкой д , равной сдвигу фазовой характеристики относительно резонансной частоты контура. В момент прохождени максимума датчиком максимума 9 бистабильный элемент 10 опрокидываетс в единичное состо ние. I В момент начала поиска он установлен в нулево г состо ние сигналом Пуск. Выходной сигнал бистабильного элемента 10 подаетс на блок 3 поиска и блокирует поиск, поступает на коммутатор 4, подключа исполнительный элемент 5 к выходу корректора 8, который производит коррекцию фазовой характеристики.. Пороговый элемент 7 повышает помехоустойчивость устройства за счет амплитудной задержки Up, выходно ,го сигнала амплитудного детектора 6 поступающего на датчик максимума 9.a detuning sensor connected in series to the search unit, a switch and an actuator whose output is connected to the control input of the controlled oscillatory circuit, and also connected to the output of the controlled oscillating circuit sequentially connected amplitude detector and threshold element, are connected between the output of the derailment sensor and a corrector is connected to another input of the switch, and between the output of the threshold element and the control inputs of the corrector, the switch and the search block are connected in series and snip maximum bistable element and the other input of which is input to Start. At the same time, the corrector is made in the form of a comparatively connected ring element, a reversible counter, the counting input of which is connected to the output of a clock generator through a key, a digital-to-analog converter and an operational amplifier, the other input of which is a signal input of the corrector, and a control input the key is the control input to the offset. Figure 1 shows the structural electrical circuit of the device for automatically tuning an oscillating circuit; 2 is a structural electrical corrector circuit. The device for automatic tuning of the oscillating circuit contains serially connected controlled oscillatory circuit 1 and a detuning sensor 2, the second input of which is connected to the input of the controlled oscillatory circuit 1, as well as serially connected bl & 3 search, switch 4 and executive element 5, output which is connected to the control input of the controlled oscillatory circuit 1, and to the output of the controlled oscillatory circuit 1 are connected in series the amplitude detector 6 and the threshold Item 7. A corrector 8 is connected between the output of the detuning sensor 2 and another switch input, and a maximum sensor 9 and a bistable element 10 are connected in series between the output of the threshold element 7 and the control inputs of the corrector 8, switch 4 and search block 3. Start entry. Corrector 8 is made in a ring-connected element of comparison, 11, a reversible counter 12, the counting input of which is connected to the generator output 13 clock pulses through 1 94 key 14, digital-to-analog converter (DAC) 15 and an operational amplifier 16, the other input of which is The signal input of the offset 8. The control input of the key 14 is the control input of the offset. The device works as follows. At the output of the search block 3, a voltage is generated, which through the switch 4 is supplied to the actuator 5, which rebuilds the controlled oscillatory circuit 1. During the loop tuning process, when the frequency of the input signal falls in the bandwidth at the output of the amplitude detector 6, a voltage appears proportional to the frequency response of the circuit. The maximum value of this voltage coincides with the setting of the circuit at frequency f. input signal. At the output of the detuning sensor 2, when the tunable oscillatory circuit 1 is tuned, the voltage varies in accordance with the phase characteristic. However, due to parasitic phase shifts when tuning the loop to the frequency of the input signal, the output voltage of the detuning sensor 2 is not zero, but equal to the value of UQ, which can vary over range. If the detuning sensor 2 voltage was directly used to adjust the controlled oscillatory circuit 1, the FANK system would configure the circuit with an error q equal to the phase characteristic shift relative to the resonant frequency of the circuit. At the time the maximum is passed by the maximum sensor 9, the bistable element 10 is tilted into one state. I At the moment of the start of the search, it is set to zero with the Start signal. The output signal of the bistable element 10 is fed to the search block 3 and blocks the search, is fed to the switch 4, connecting the actuator 5 to the output of the corrector 8, which corrects the phase response. The threshold element 7 increases the noise immunity of the device due to the amplitude delay Up, output signal amplitude detector 6 arriving at the sensor maximum 9.

Claims

1. DEVICE FOR AUTOMATIC ADJUSTMENT OF THE VIBRATION CIRCUIT, containing a controlled oscillatory circuit, to the input and output of which there is a detuning sensor, series-connected search unit, a switch and an actuator whose output is connected to the control input of the controlled oscillatory circuit, and also connected to the output a controlled oscillatory circuit connected in series to an amplitude detector and a threshold element, characterized in that, in order to improve tuning accuracy, between the outputs ohm mismatch probe and the other input switch is included corrector, and between the output of the threshold element and the control inputs of the equalizer, the switch, and the search block are connected in series and the maximum sensor bistable element, the other input of which is the input start.

Figure 1

SU 1095359>

2. The device according to p. ^ Characterized in that the corrector is made up of a counter element, all connected to the ring, of a counter, the counting input of which is connected to the output of the clock pulses, through a key, a digital-to-analog converter and an operational amplifier, the other input of which is the signal input of the corrector, 5 and the control input of the key is the control input of the corrector.