Ключевой фазовый детектор

 

(72) Авторы изобретений

Ю. И. Кравцов и А. В. Моргачев (7>3 Заявитель (54) КЛЮЧЕВОЙ ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР ного напряжения в импульсы определенной длительности, с помощью которых запираются ключевые элементы.

Выбирая определенную длительность импульса опорного напряжения, можно исключить влиание одной из нечетных гармоник, содержащихся в сигнале.

Недостатком описанного ключевого фазово.го детектора является возможность исключения влияния на величину выходного напряжения только одной иэ нечетных гармоник, содержащихся.в сигнале.

Целью предлагаемого устройства является исключение влияния на величину выходного напряжения целого спектра паразитных гармоник, содержащихся в сигнале, и повышение помехоустойчивости детектора;

Цель достигается тем, что между выходом источника опорного напряжения и управляющими входами электронных ключей дополнительно включен широтно-импульсный модулятор, длительность импульсов на выходе которого пропорциональна амплитуде входного напряжения.

Изобретение относится к автоматике и вы. числительной технике и может быть использова. но для разложения синусоид,шьного сигнала на синусно-косинусные составляющие.

Известны ключевые фазовые детекторы, содержащие электронные ключи, коммутирующие входной сигнал, и источник синусоидального опорного напряжения, с помощью которого про- исходит управление ключами (1).

Недостаток таких устройств заключается в том, что в выходном сигнале содержатся.постоянные составляющие и низкочастотные биения, являющиеся результатом перемножения в фазовом детекторе высших гармонических составляющих входного сигнала и опорного напряжения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является ключевой фазовый детектор, содержаа ий ключевые элементы, коммутирующие входной сигнал, источник синусоидального напряжения и формирователи интервалов проводимости, соединяемые с управляющими электродами ключевых элементов (21.

Формирователи интервалов проводимости преобразуют полупериоды синусоидального олорБАТЕИ, ",:-:- ЙИ ".СИЛ%

« лбляотека МБА

692068

На фиг. 1 приведена функциональная блоксхема ключевого фазового детектора; на фиг. 2— одна из возможных электрических схем ключевого фазового детектора; на фиг. 3— диаграммы, поясняющие работу фазового детектора. Ключевой фазовый детектор содержит электронные ключи 1, с управляюшими входами которых соединен широтно- импульсный модулятор 2, вход последнего подключен к выходу источника 3 синусоидального опорного напряжения.

Принцип работы устройства заключается в том, что с помощью широтно- импульсного модулятора синусоидальное опорное напряже- 15

we преобразуется в последовательность импульсов с постоянной амплитудой и переменной длительностью.

Длительность импульсов определяется мгновенным значением опорного синусоидального 20 напряжения. Частота модуляции широтно-импульсного модулятора должна превышать на порядок и более частоту опорного йапряженйя, а дли- тельность импульса на его выходе выбрана ripoпорциональной амплитуде выходного напряже- 25 ния. Чем выше частота модуляции, тем точнее воспроизведение синусоидального опорного напряжения.

Поскольку опорное напряжение близко к ЗО синусоиде с частотой первой гармоники сигнала, то"в результате умножения искаженного шумами и просечками входного сигнала на синусоидальное опорное напряжение на выходе ключевого фазового детектора постоянная составля- N

О ющая пропорциональна только амплитуде и фазе первой гармоники сигнала.

Блок-схема (фиг. 2) выполнена на транзисторах и операционных усилителях, Напряжение на одном выходе широтно-им- 40 пульсного моДулятора появляется только в том случае, если на его вход поступает положительная половина опорного напряжения, генериру4 емого источником 3. На другом выходе широтно-импульсного модулятора напряжение появляется при смене полярности опорного напряжения.

На фиг. 3, а диаграмм показано синусоидальное опорное напряжение, поступающее на вход широтно-импульсного модулятора, на фиг. З,б и в — формы напряжений с одного и другого выходов широтно-импульсного модулятора, а на фиг. З,г — форма сигнала, поступающего на вход фазового детектора.

Для наглядности сигнал изображен в виде напряжения прямоугольной формы, содержашей первую, третью, пятую и т.д. гармоники, на фиг. З,д показана форма выходного напряжения ключевого фазового детектора до фильтра, на фиг. З,е — выходное напряжение фазового детектора после фильтра.

Испытания показали, что данное устройство уменьшает влияние помех, наложенных на сигнал, а также биение выходного напряжения примерно в 40 раз по сравнению с прототипом.

Формула изобретения

Ключевой фазовый детектор, содержащий электронные ключи и источник опорного напря. жения, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью увеличения помехоустойчивости фазового детектора, между выходом источника опорного напряжения и управляющими входами электронных ключей дополнительно включен широтно-импульсный модулятор, длительность импульсов на входе которого пропорциональна амплитуде входного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Дехтеренко П. И, Синхронное детектирование в измерительной технике и автоматике, Киев, 1965, с. 109.

2. Конев Ю. И. Полупроводниковые триоды в автоматике, "Советское радио", 1960.

69 Ob8

Йюим Юы»

Составитель Н, Мамичев

Техред JI.Àëôåðîâà Корректор М. Селехман

Редактор Т. Янова

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Пооектная, 4

Заказ 6239/51 Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5