SU1226353A1 - Модулометр - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к информа- ционн о-измерительной технике и может быть использовано дл  точного преобразовани  коэффициента глубины амплитудной модул ции в цифровой код. Цель изобретени  - повьшение быстродействи  и расширение частотного диапазона в сторону низких частот. Устройство содержит входной блок 1, линейный детектор 2, фильтр 3 нижних частот, измеритель отношени  4, интеграторы 5 и 9, фиксаторы 6 и 10 уровн , конденсатор 7, формирователь В модул  и формирователь 11. Достижению поставленной цели способствует введение в устройство интеграторов , фиксаторов уровн , конденсатора , формировател  модул , измерител  отношени  и формировател  и образование новых св зей между элементами устройства. 1 ил. (Л yjwZ Utmf k

Description

Изобретение относитс  к информационно-измерительной технике, в частности к радиоизмерительной технике , и может быть использовано дл  точного преобразовани  коэффициента глубины амплитудной модул ции в цифровой код.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  и расширение частотного диапазона в сторону низких частот.

На чертеже представлена структурна  схема устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные входной блок 1, линейный детектор 2, фильтр 3 низких частот, измеритель 4 отношени ,один вход которого подключен к выходу фильтра 3 низких частот включенные последовательно интегратор 5 и фиксатор уровн  6, второй вход - через последовательно включенные конденсатор 7, формирователь 8 модул , интегратор 9 и фиксатор 10 уровн .Вход формировател  11 подключен к выходу фильтра 3 низких частот, а выход - к управл ющим входам фиксаторов 6 и 10 уровн .

I

Устройство работает следующим образом .

Входной сигнал, представл ющий собой переменное напр жение несущей частоты, модулированное с частотой огибающей, поступает через входной блок 1 на линейный детектор 2,которьй пропускает напр жение только одной пол рности, фильтр 3 низких частот подавл ет высокочастотную составл ющую - несущую,, В результате на выходе фильтра 3 остаетс  напр жение, представл ющее собой сумму посто нного, равного амплитуде несущей, и переменного - модулирующего напр жений. Это напр жение поступает на вход интегратора 5, формировател  11, а через конденсатор 7 проходит только переменна  составл юща ,т.е. напр жение огибающей модулированного входного сигнала. Формирователь 11 формирует короткие импульсы с частотой переменной составл ющей. При поступлении каждого из этих импульсов на вход фиксатора 6 (10) уровн  осуществл етс  выборка выходного напр жени  интегратора 5 (9).

Выходное посто нное напр жение с выходов фиксаторов 6 и 10 уровн  поступает на входы соответствующи:х интеграторов 5 и 9 и на входы измерител  4 отношени . Интеграторы осуществл ют интегрирование двух напр жений - переменного, поступающего с выхода фильтра 3, и посто нного, по5 ступающего с выхода фиксатора 6 (10) УРОВНЯ. В результате такой работы на выходе фиксатора 6 уровн  устанавливаетс  посто нное напр жение, пропорциональное среднему значению пере10 менного напр жени , поступающему с выхода фильтра 3, а выходное напр жение фильтра 10 уровн  пропорционально среднему значению напр жени , поступающему с выхода формировател  8

15 модул .

Запишем аналитические выражени  дл  выходного напр жени  фиксатора 6 уровн .

.- --г-Г 1:гК(.

где и - выходное напр жение фиксатора 6 уровн  после первого цикла работы; и - начальное напр жение на

выходе фиксатора 6 уровн  до изменени  напр жени  на вы- ходе фильтра 3;

Т - период сигнала огибающей; Кд - коэффициент передачи фиксатора 6 уровн . Иначе

т

6t (2

35 о

К Т

где Q 1 - - показатель сходимос- к,о ти итерационного

процесса.

После второго цикла работы моду- лометра выходное напр жение фиксатора 6 уровн  станет равным

25

40

45

55

li

Кг

R,C .

т ,(,(t)Jt4ujQ

(3)

или

50

I

62- r7rfu5Wc3b(,.Q

((t J

w

По истечении п циклов работы на выходе фиксатора 6 уровн  установитс  напр жение, равное

Кг

1,С

(5)

y,,rf U,(t)di(l.Q.Q,,,.

К Т

где Q 1 - - показатель сходимос- к,о ти итерационного

процесса.

После второго цикла работы моду- лометра выходное напр жение фиксатора 6 уровн  станет равным

li

Кг

R,C .

т ,(,(t)Jt4ujQ

(3)

I

62- r7rfu5Wc3b(,.Q

((t J

w

55

По истечении п циклов работы на выходе фиксатора 6 уровн  установитс  напр жение, равное

Кг

1,С

(5)

y,,rf U,(t)di(l.Q.Q,,,.

Легко заметить, что член

vnH

на H + Q + QS,,, + Q

JH

представл ет собой геометрическую прогрессию с коэффициентом прогрессии Q. Если выполнить условие , то получим, что член

io JH

представл ет собой бесконечно убывающую геометрическую прогрессию. Поэтому дл  установившегос  режима (т.е. после окончани  переходного процесса) напр жение на выходе фиксатора уровн  равно

и

6

(t). (6)

или

и

.и.

,C Р

bfbllLl

1 R.cJ

Р R,

где Ug« - среднее значение выходного напр жени  фильтра 3. Из формулы (7) видно, что выходное напр жение фиксатора 6 уровн  после окончани  переходного процесса посто нно и пропорционально среднему значению выходного напр жени  фильтра 3, т.е. фактически амплитуде несущей U „ входного сигнала. Резисторы в интеграторе 5 R и R выбираютс  равными по сопр этивлению

R, R.

Произвед  аналогичные выкладки дл  второго канала преобразовани  выходного напр жени  фильтра 3 (канал содержит конденсатор 7, формирователь 8 модул , интегратор 9, фиксатор 10 уровн , получим, что выходное напр жение фиксатора 10 уровн  в установившемс  режиме равно

f

R2

- Ugcp -.R .

(8)

где и, - среднее значение выходного о со

напр жени  формировател  8

модул ; R- и R - сопротивлени  резисторов

в интеграторе 9.

Таким образом, на измеритель 4 отношени  поступают два сигнала: посто нное напр жение с выхода фиксатора 6 уровн , равное амплитудному значению напр жени  несущей, и посто н26353

ное напр жение с выхода фиксатора 10 уровн , пропорциональное среднему значению напр жени  огибающей входного сигнала. Если модул ци  входно- , го сигнала произведена синусоидальным напр жением, то при выборе резисторов R и R, таким образом, что

(9)

R2 .57

R;

10 получим, что выходное напр жение фиксатора 10 уровн  .будет равным по величине амплитудному значению напр жени  модулирующего сигнала. Тогда можно записать окончательное выраже-

15 ние дл  коэффициента амплитудной МОДУЛЯЦИИ

тт . .

(10)

м y i J isi.

m нес

г Дб и - амплитудное значение напm Мод

О . р жени  модулирующего

сигнала;

14 нес плитудное значение напр жени  несущей частоты. Операцию делени  этих двух напр - 25 жений выполн ет цифровой измеритель 4 отношени , выходной код которого зависит от величины коэффициента амплитудной модул ции М.

30

Claims (1)

1. Формула изо б р е т е н и  

   Модулометр, содержащий последовательно соединенные входной блок, входом подключенный к входу модулометра , линейный детектор и фильтр низких частот, отличающий- с   тем, что, с целью повьппени  быстродействи  и расширени  частотного диапазона в сторону низких частот, в него дополнительно введены последовательно соединенные первый интегратор и первый фиксатор уровн , последовательно соединенные конденсатор, формирователь модул , второй интегратор и второй фиксатор уровн , а также формирователь и измеритель отношени , причем вход первого интегратора,вход формировател  и конденсатор подключены к выходу фильтра низких частот,

   выход первого фиксатора уровн  подключен к первому входу измерител  отношени  и к второму входу первого интегратора , выход второго фиксатора уровн  подключен к второму входу и.змерител  отношени  и к второму входу второго интегратора, а выход формировател  подключен к управл ющим вхоам первого и второгофиксаторов уровн .