SU1171963A1

SU1171963A1 - Frequency modulator

Info

Publication number: SU1171963A1
Application number: SU833549575A
Authority: SU
Inventors: Роман Николаевич Модла; Владимир Александрович Погрибной
Original assignee: Физико-механический институт им.Г.В.Карпенко
Priority date: 1983-02-08
Filing date: 1983-02-08
Publication date: 1985-08-07

Abstract

ЧАСТОТНЫЙ ЮДУЛЯТОР, содержащий первый операционный усилитель, выход которого соединен с его инвертирующим входом через первый конденсатор , последовательно соединенные первый резистор и второй резистор, второй вьюод которого соединен с инвертирующим входом первого операционного усилител , первый ключ, включенный между точкой соединени первого и второго резисторов и общей пшной,. последовательно соединенные второй ключ и третий резистор, второй вьшод которого соединен с нейнвертирующим .зходом первого операционного усилител , четвертьй резистор и второй конденсатор , первые выводы которых соединены с нейнвертирующим входом первого операционного усилител , второй операционный усилитель, выход которого соединен с первым вьтодом п того резистора, шестой резистор, первьй вывод которого соединен с управл ющим входом первого ключа, а второй с общей шиной, стабилизирующий злемент , один вывод которого соединен с общей шиной, диод и источник положительного посто нного напр жени , при этом второй вывод второго конденсатора соединен с общей шиной, а второй вьгаод первого резистора вл етс входом управл ющего сигнала частотного модул тора, отличающи йс тем, что, с целью повышени стабильности средней частоты, между первыми входами питани первого и второго операционньк усилителей и общей шиной введен источник отрицательного посто нного напр жени , источник положительного Посто нного напр жени (Л включен между вторыми входами питани первого и второго операционных усилителей и общей шиной, выход первого операционного усилител соединен с инвертируклцим входом второго операционного усилител , второй вьюод четвертого резистора соединен с нейнвертирующим входом второго операционного усилител , вторым вьшодом п того резистора и вторым выводом стабилизиО ) рующего злемента, анод диода соединен OQ с выходом второго операционного усилител , а катод - с первым вьгаодом шестого резистора и управл ющим входом второго ключа., вход которого соединен с вторым выводом первого резистора, при этом стабилизирующий элемент выполнен в виде двухпол рного стабилитрона, а выход первого операционного усилител вл етс выходом частотного модул тора.A FREQUENCY JUDULATOR containing a first operational amplifier, the output of which is connected to its inverting input through a first capacitor, a series-connected first resistor and a second resistor, the second view of which is connected to the inverting input of the first operational amplifier, the first switch connected between the connection point of the first and second resistors and common pshnoy ,. a second switch and a third resistor connected in series, the second output of which is connected to the inverter input of the first operational amplifier, a quarter resistor and the second capacitor, the first terminals of which are connected to the inverting input of the first operational amplifier, the second operational amplifier whose output is connected to the first byte of the fifth resistor , the sixth resistor, the first output of which is connected to the control input of the first key, and the second with a common bus, a stabilizing element, one output of which is connected a common bus, a diode and a source of positive dc voltage; the second terminal of the second capacitor is connected to the common bus, and the second of the first resistor is an input of the control signal of the frequency modulator, in order to increase the stability of the average Frequency, between the first power inputs of the first and second operational amplifiers and the common bus, a source of negative DC voltage is introduced, a source of positive DC voltage (L is connected between the second power inputs the first and second operational amplifiers and a common bus, the output of the first operational amplifier is connected to the inverting input of the second operational amplifier, the second view of the fourth resistor is connected to the inverting input of the second operational amplifier, the second output of the fifth resistor and the second output of the stabilizing element, the anode is connected OQ with the output of the second operational amplifier, and the cathode with the first of the sixth resistor and the control input of the second switch, whose input is connected to the second output m of the first resistor, while the stabilizing element is made in the form of a two-pole Zener diode, and the output of the first operational amplifier is the output of the frequency modulator.

Description

Изобретение относитс к радиотехнике и может использоватьс дл формировани сигналов, модулированных по частоте, в различных устройствах радиотехникиj автоматики, телемехаНИКИ и измерительной технике. Цель изобретени Я - повьшение стабильности срёЙней Частоты. На фиг. 1 np pfT asneaa структур:на электрическ qxeMa предложенного частотного модул тора; на фиг. 2 временные диаграммы его работы. Частотньй модул тор содержит первый И второй операционные усилители 1 и 2, шестой, второй, п тый первьй третий и четвертый резисторы 3-8, второй и первый ключи 9 и 10, второй и первьй конденсаторы 11 и 12, источ ник 13 положительного посто нного напр жени источник 14 орицательного посто нного напр жени , диод 15 и двухпол рный стабилитрон 16. Модул тор работает следукшщм образом. При положительном напр жении на выходе операционного усилител 2 в интервале времени (фиг. 2) на выходе формировател импульсов, образованного диодом 15 и резистором 3, формируетс полоЛсительиый импульс который открывает ключи 9 и 10 (фиг. 2г). Положительное напр жение UOK с выхода двухпол рного параметрического стабилизатора, образованного резистором 5 и двухпол рным стабилитроном 16, подаетс через резистор 8 на неинвертирующий вход операционного усилител 1, на котором выполнен двухвходовый интегратор, и на выходе которогоформируетс линей ное нарастающее напр жение (фиг. 26) На этот же вход операционного усили тел 1 через Ьткрытьй ключ 9 и резистор 7 подаетс входной управл ющий сигнал (фиг. 2rt). При положитель ном выходном управл клцем сигнале наклон выходного треугольного напр жени возрастает, а при отрицательном уменьшаетс . При достижении выходным напр жением уровн напр жени Uo в момент времени t-f компаратор на операционном усилителе 2 измен ет свое состо ние на противоположное ( фиг. 2,). На выходе формировател импульсов, образованного диодом 15 и резистором 3, по вл етс нулевой уровень, что приводит к закрытию ключей 9 И 10, Отрицательное напр жение UOH с выхода двухпол рного параметрического стабилизатора, образованного резистором 5 и двухпол рным стабилитроном 16, поступает на неинвертирующий вход операционного усилител 1. Входной управл ющий сигнал частотного модул тора через резисторы 6 и 4 поступает на инвертирукмций вход операционного {усилител 1, на вьрсоде которого в интервале времени t, -t формируетс линейно падающее напр жение (фиг. 2 fe). Дл обеспечени равенства интервалов времени пр мого и обратного ходов треугольного напр жени на выходе операционного усилител 1 необходимо выполнение услови R/. + R. где R, R и R - соответственно величины сопротивлений резисторов 4, 6 и 7. При этом Rt, R ; R - 2R; Rg 2R. При одинаковых относительных изменени х напр жений источников 13 и 14 положительного и отрицательного посто нных напр жений средн частота частотного модул тор при отсутствии входного управл кицего сигнала определ етс только врем задающими элементами интегратора 1/8 RC. Кроме того, при изменении температуры окружающей среды соблюдаетс равенство относительных изменений положительных и отрицательных выходных напр жений операционного усилител 2, а также коэффициентов стабилизации стабилизатора, образованного резистором 5 и двухпол рным стабилитроном 16, чем также обеспечиваетс повьшение стабильной средней частоты частотного модул тора.The invention relates to radio engineering and can be used to generate signals modulated in frequency in various devices of radio engineering automation, teletechnics and measurement technology. The purpose of the invention is to increase the stability of the frequency. FIG. 1 np pfT asneaa structures: on electrical qxeMa of the proposed frequency modulator; in fig. 2 time diagrams of his work. The frequency modulator contains the first and second operational amplifiers 1 and 2, the sixth, second, fifth, third and fourth resistors 3-8, the second and first switches 9 and 10, the second and first capacitors 11 and 12, the source 13 of a positive constant the voltage source 14 is an orienting constant voltage, a diode 15 and a two-pole Zener diode 16. The modulator operates as follows. With a positive voltage at the output of the operational amplifier 2 in the time interval (Fig. 2), at the output of the pulse shaper formed by the diode 15 and the resistor 3, a positive pulse is generated which opens the keys 9 and 10 (Fig. 2d). The positive voltage UOK from the output of a two-pole parametric stabilizer formed by a resistor 5 and a two-pole Zener diode 16 is fed through a resistor 8 to a non-inverting input of an operational amplifier 1, on which a two-input integrator is made, and a linear voltage is formed at the output (Fig. 26 ) To the same input of the operating force 1 via the open key 9 and the resistor 7, an input control signal is applied (Fig. 2rt). With a positive output control signal, the slope of the output triangular voltage increases, and with a negative signal, it decreases. When the output voltage reaches the voltage level Uo at the moment of time t-f, the comparator on the operational amplifier 2 changes its state to the opposite (Fig. 2). At the output of the pulse driver, formed by diode 15 and resistor 3, a zero level appears, which closes keys 9 and 10. Negative voltage UOH from the output of a two-pole parametric stabilizer formed by resistor 5 and a two-pole zener diode 16 goes to a non-inverting input of the operational amplifier 1. The input control signal of the frequency modulator through resistors 6 and 4 is fed to the inverting of the input of the operational {amplifier 1, at the output of which in the time interval t, -t is formed linearly PA giving voltage (fig. 2 fe). To ensure that the time intervals of the forward and reverse trips of the triangular voltage at the output of the operational amplifier 1 are equal, the condition R / must be fulfilled. + R. Where R, R, and R are, respectively, the resistance values of resistors 4, 6, and 7. At the same time, Rt, R; R is 2R; Rg 2R. With the same relative changes in the voltages of the sources 13 and 14 of the positive and negative DC voltages, the average frequency of the frequency modulator in the absence of an input control signal is determined only by the timing of the 1/8 RC integrator. In addition, when the ambient temperature changes, the relative changes in the positive and negative output voltages of the operational amplifier 2 are equal, as well as the stabilization factors of the stabilizer formed by the resistor 5 and the two-pole zener diode 16, which also increases the stable middle frequency of the frequency modulator.

чп11 / ,CP11 /,

-IKH-IKH

ffjraffjra

ypaifXffUittff cvttfCfAaypaifXffUittff cvttfCfAa

fSfS

()()

nn

/ a. в/ a. at

++

VtVt

У1.м 0W1.m 0

П пштштпгишP pshchtpgish

Claims

A FREQUENCY MODULATOR comprising a first operational amplifier, the output of which is connected to its inverting input through a first capacitor, a first resistor and a second resistor connected in series, a second output of which is connected to an inverting input of a first operational amplifier, a first key connected between a connection point of the first and second resistors and a common bus, serially connected the second key and the third resistor, the second terminal of which is connected to the inverting input of the first operational amplifier, four the third resistor and the second capacitor, the first terminals of which are connected to the non-inverting input of the first operational amplifier, the second operational amplifier, the output of which is connected to the first terminal of the fifth resistor, the sixth resistor, the first terminal of which is connected to the control input of the first key, and the second to the common bus, stabilizing an element, one output of which is connected to a common bus, a diode and a positive DC voltage source, while the second output of the second capacitor is connected to a common bus, and the second output of the first the source is a control signal of the frequency modulator, characterized in that, in order to increase the stability of the middle frequency, a negative DC voltage source is introduced between the first power inputs of the first and second operational amplifiers and a common bus, a positive DC voltage source is connected between the second power inputs of the first and the second operational amplifiers and a common bus, the output of the first operational amplifier is connected to the inverting input of the second operational amplifier, the second pin One of the fourth resistor is connected to the non-inverting input of the second operational amplifier, the second output of the fifth resistor and the second output of the stabilizing element, the anode of the diode is connected to the output of the second operational amplifier, and the cathode is connected to the first output of the sixth resistor and the control input of the second key, the input of which is connected to the second output the first resistor, while the stabilizing element is made in the form of a bipolar zener diode, and the output of the first operational amplifier is the output of the frequency modulator.

1 1171963