Частотный дискриминатор
СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИ.К
П9) Ш) з(я)Н 03 Р 3/26; Н 03 К 9 00
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
-k»» t
ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н- ABTOPCHOlVIV- СВЙДЕТЕЛЬСТВУ (54) (57) ЧАСТОТНЫИ ДНСКРИИИНАТОР у
: содержащий первый и второй резонансные контуры, входы которых объединены и.по»дключены к входной шине, а так ке первый и второй. амплитудные детекторы, выходы которых соедине. нй соответственно с первым и вторым входами блока вычитания, выход (21). 3417809/18-21 (22) 05.04.82 (46) 07..08.83..Бюл» В 29 (723 И.A. Приймак и A.È. Лупалй (53) 621. 376 (088. 8) (56)- 1. Патент США В 2901604, ten. 250-1-7-, 1965.
;2. Патейт США В 3437941, кл; .239-142, 08.04.69 (прототип).. которого является выходом устройства,- отличающийся- тем, что, с целью повышения крутнзнь1 дис:.криминационной характеристики при высокой частотной избирательности и широких возможностях перестройки по частоте, в него введены третий резонансный контур, первый и второй сумматоры и фазоинвертор, вход которого соединен с входной шиной, а выход через третий резонансный контур подключен .к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами . соответственно первого и второго резонансных контуров, .а выходы - с входами соответственно: йервого и вто-Я рого амплитудных детекторов.
1034147
Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для демодуляторов ЧМ-сигналов.
Известен частотный дискриминатор, содержащий резистивно-емкостную цепь, параллельный резонансный контур и 5 фазовый детектор $1) .
Недостатками указанного частотного дискриминатора являются низкая частотная избирательность, ассим.метрия дискриминационной характеристики относительно центральной частоты настройки и малая протяженность ее линейного участка.
Наиболее близким к предлагаемому является частотный дискриминатор, содержащий два взаимно расстроенных по частоте. одиночных резонансных контура, входы которых подключены к входной шине, а выходы через амплитудные.детекторы — к входам блока вычитания, выход которого является выходом устройства (2).
Недостатком известного устройства является невозможность одновременного получения высокой крутизны дискриминационной характеристики и широкой полосы пропускания, что может привести к искажениям передаваемой информации, а также невысокая частотная избирательность, ко, тора,я определяется амплитудно-частот-30 .ной характеристикой (АЧХ1 контуров .имеющих меньшую крутизну, чем фазо-. частотная характеристика (ФЧХ ).
Цель изобретения — повышение крутизны дискриминационной характерис- З5 тики при высокой частотной избирательности и широких возможностях перестройки по частоте параметров дискриминатора.
Поставленная цель достигается тем, что в частотный дискриминатор, содержащий первый и второй резонансные контуры, входы которых объединены и подключены к входной шине, а также первый и второй амплитудные детекторы, выходы которых соеди- 45 иены соответственно с первым и вторым входами блока вычитания, выход которого является выходом устройства, введены третий резонансный контур, первый и второй сумматоры и фа- 5р зоинвертор, вход которого соединен с входной шиной, а выход через третий резонансный контур подключен к первым входам первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены55 с выходами соответственно первого и второго резонансных контуров, à выходы - а входами соответственно первого и второго амплитудных детекторов.
Благодаря указанным особенностям существенно увеличивается крутизна дискриминационной характеристики, так как в данном случае она определяется крутизной ФЧХ третьего ре зонансного контура, которая (крутизна),больше крутизны АЧХ одиночного 65 резонансного контура. При этом ширина полосы пропускания может быть сделана достаточно большой за счет снижения добротности первого и второго резонансных контуров, в то время как добротность третьего резонанс. ного контура делается большой для обеспечения достаточной крутизны его его ФЧХ..
На фиг. 1 приведена структурная схема частотного дискриминатора, на фиг. 2 — АЧХ и ФЧХ частотного дискри.минатора и входящих в него блоков.
Частотный дискриминатор содержит входную шину 1, первый и второй резонансный контуры 2 и 3, входы которых подключены к входной шине 1, а выходы — к вторым входам соответст. венно первого и второго сумматоров
4 и 5, выходы каждого из которых через соответственно первый и второй амплитудные детекторы 6 и 7 соеди- . нены с первым или вторым входом блока 8 вычитания, выход которого является выходом устройства. Кроме того, частотный дискриминатор содержит фаэоинвертор 9, вход которого соединен с входной шиной 1, а выход через третий резонансный контур 10 — с первыми входами сумматоров 4 и 5.
Работа частотного дискриминатора, заключающаяся в формировании дискриминационной характеристики, поясняется фиг. 2, где показаны: ФЧХ 11 на выходе третьего резонансного конту-. ра 10, ФЧХ 12 и 13 на выходе соотl ветственно первого и второго резонансных контуров 2 и 3> характеристики модуля разности фазовых сдвигов
14 и 15 выходных сигналов третьего резонансного контура 10 соответствен-. но по сравнению с сигналами первого и второго резонансных контуров 2 и 3;
АЧХ 16 — 18 соответственно первого, третьего и второго резонансных контуров 2, 10 и 3; АЧХ 19 и 20 соответственно на выходе первого и второго сумматоров 4 и 5, дискриминационная характеристика 21 при некоторой добротности третьего резонансного контура 10, равной Q дискриминационная характеристика 22 при добротности третьего резонансного ,контура 10 0„ > g (ив,, (иц,(и — центральные частоты настройки соответственно первого, второго и
;третьего контуров, (ep - частота пересечения дискриминационной характеристикой оси частот (центральная частота дискриминационной характеристики).
ФЧХ 11 на выходе третьего резонансного контура 10 построена с учетом работы фазоинвертора 9. Ха.рактеристики модуля разности фазовых сдвигов 14 и 15 показывают, что на центральных частотах настройки резонансных контуров dlqq и/дзи ц, (щ)вЪ Я . В областях, ограничен1034147
4 и < r
ВНИИПИ Заказ 5641/57 Тираж 936 Подписное
Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4 I ных частотами Фр, ui, и частотами
Шо, (gо,Щ0 )=0, а на частотах, лежащих эа пределами этих областей, у (щ)-ФМ .. Поэтомуу например в первом сумматоре 4 в интервале, ограниченном частотами Шо, (ц>, суммирование сигналов происходит синфазно, а за пределами этого интервала суммирование происходит. противофазно. В результате АЧХ 19 на выходе первого сумматора 4 (фиг. 2g) получается близкой по форме к АЧХ ..
nonocosoro фильтра и ее крутизна существенно больше, чем крутизна АЧХ одиночных резонансных контуров. Ши-. рина пропускания зависит от величины взаимной расстройки первого и третьего резонансных контуров 2 и 10 и может быть получейа в 2-4 раза большей, чем при использовании одиночного резонансного контура. Аналогично формируется АЧХ 20 на выходе второго сумматора 5.
Дискриминационная характеристика
21 или 22 формируется блоком 8 вычитания. При изменении добротности третьего резонансного контура 10 ширина полос пропускания положительной
5 и отрицательной частей дискриминационной характеристики практически не меняется, в то время как крутизна дискриминационной характеристики может изменяться. С другой стороны,10 изменяя взаимную расстройку резонансных контуров, можно, менять полосу процускания, не изменяя крутизны дискриминационной характерно« тики °
По сравнению с прототипом крутизна дискриминационной характеристики может быть получена в 2,5 раза боль;ше при близких величинах добротности ,резонансных контуров. Частотная изО бирательность в этом случае в 3 раза больше, чем у прототипа.
