Устройство автоматической настройки колебательного контура

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 033.077 (21) 2529544/18-09 с присоединением заявки N0— (23) Приоритет

Опубликовано 300380 Бюллетень М 12

Дата опубликования описания 310380

Н 03 У 3/20

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК621 ° 396.

° 662 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.И.Маликов и Г.Е. Лихачев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТ1)ЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ

КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА

Изобретение относится н радиотехнике, в частности к системам автоматической настройки резонансных контуров с параметрической модуляцией.

Известно устройство автоматичес-. кой настройки колебательного конту ра, содержащее Перес траиваемый конденсатором переменной емкости колЕбательный контур с подключенными к нему реактивным элементом и цепью управления, состоящей из последовательно соединенных амплитудного детектора, фильтра нижних частот, усилителя, фазового детектора, блока управления и исполнительного эле- 15 мента, соединенного с конденсатором переменной емкости, а также генератор низкой частоты (1) .

Однако в этом устройстве элемент настройки (конденсатор пере- 20 менной емкости), изменяя свой параметр, совершает круговое вращение, так как нет элементов, обеспечиваю-. щих реверсирования электромеханического привода при достижении элемен- 25 том настройки своих минимальных и максимальных значений. При круговом вращении элемента настройки возникают две точки настройки, соответствующие максимальному выходному напря-30

1 жению, одна из которых является нерабочей, так как фазовая информация у первой точки настройки будет зеркально отображена по отношению ко второй точке настройки. Поэтому элемент настройки, находясь в области первой экстремальной точки, будет втягиваться в точку настройки, а из области второй точки элемент настройки будет выталкиваться. Это приводит к сбоям и ложным настройкам при автоматизации настройки контуров в широком диапазоне частот, снижаетсн быстродействие из-за реверса в нерабочей точке.

Цель изобретения — повышение быстродействия и устранение ложных на— строек.

Для этого в устройстве автоматической настройки колебательного контура, содержащем перестраиваемый конденсатором переменной емкости колебательный контур с подключенными к нему реактивным элементом и цепью управления, состоящей из последовательно соединенных амлитуд.ного детектора, фильтра нижних частот, усилителя, фазового детектора, блока управления и исполнительного элемента, соединенного с конденса72520(тором переменной емкости, а также генератор низкой частоты, который вйполнен с двумя противофазными-выходами, которые подключены к опорным входам фазового детектора непосредственно, а к управляющему входу реактивного элемента через введенный коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу

-исполнительного элемента.

На фиг.l представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 — два положения ротора конденсатора переменной емкости (КПЕ), соответствующие двум точкам настройки; на фиг.3 — Распределение. фазовой информации, содержащейся в сигналах управления. относительно модулирующе-. го сигнала, вводимого в кон ар через реактивный элемент за один полный оборот ротора конденсатора переменной емкости; на фиг.4 - распределение фазовой информации при изменении фазы модулирующего сигнала на противополож ную при переходе перестраиваемогЬ параметра элемента настройки (например емкости КПЕ) через свои минимальные и максимальные значения.

Устройство автоматической настройки колебательного контура содержит колебательный контур 1, черестраиваемый конденсатором 2 переменной емкос ти, амплитудный детектор 3, фильтр 4 нижних частот, усилитель 5, фазовый детектор 6, блок 7 управления, исполнительный элемент 8, генератор 9 низ кой частоты, коммутатор 10, реактив- ный элемент 11 и нагрузку 12, при этом блок 7 управления состоит из триггера 13 и электронного моста 14;

Устройство работает следующим образом.

При подаче питающего напряжения на цепь управления и высокочастотного сигнала на настраиваемый колеба тельный контур 1 с выходов- генератора 9 два противофазных сигнала поступают йа два входа логического фазового детектора б и на два входа коммутатора 10. В области больших расстроек от экстремума (резонансной частоты контура), когда сигналы управления с амплитуднот о детектора

3 отсутвуют,: на двух выходах логического фазoaoi о детектора б присутствуют две логические l, Триггер 13 устанавливается в Произвольное состояние, и на его выходах (на входах электронного моста 14), устанавливается логический 0 и логическая 1 . Через электроннйй мост 14; в диагональ которого вклю-. чен исполнительный элемент 8 (элект-, ройривод с редуктором), проходит ток в одном из двух направлений. Исполнительный элемент 8 осуществляет правое или левое вращение элемента йастройки КПЕ 2 колебательного контуРа 1) и кроме того" исполнительный элеме н т 8 меха ническ и соединен с коммутатором 10 так, что через каждые пол-оборота ротора КПЕ 2, вращаемого электроприводом исполнительного элемента 8, коммутатор

10 изменяет фазу модулирующего сигнала на 180 (например, посредством кулачка) .

Измен ение ф азы модули рующе го сигнала прсйсходит при переходе

1О КПЕ 2 через минимальное и максимальное значение своей емкости. В экстремальной области появляется сигнал управления с амплитудного детектора 3 (а следовательно, и с усилителя 5) и на выходах логического фазового детектора б появится ло, гическая 1 и логический 0 (вместо двух логических 1 при отсутствии сигнала уцравления с амплитудного детектора 3). Однако эле20 мент настройки КПЕ 2 будет продол-.. жать движение к резонансной точке, так как сигнал управления по знаку воздействия на цепь управления будет совпадать с исходным направлением

25 двйжения элемента настройки КПЕ 2.

Это стало возможным благодаря изменению коммутатором 10 фазы модулирующего сигнала на противоположную при переходе перестраиваемого параметра

ЗО элемента настройки КПЕ 2 черезсвои минимальные и максимальные з начения.

Процесс настройки колебательного контура 1 осуществляется следующим

З5 обРазом.

В момент начала настройки элемент настройки КПЕ 2 занимает положение между точками 1 и 2 (фиг.2,3) и находится вне области. захвата, т.е. управляющее напряже40 ние (напряжение с амплитудного детектора 3) отсутствует, поэтому элемент .настройки КПЕ 2 в момент вклю чения питания может начать движение в любом из двух возможных на45 правлений

Предположим, что точка 1 является рабочей, точка 2 — нерабочей, которую необходимо сделать рабочей с помощью предлагаемого устgp ройства, а триггер 13 (фиг.l), управляющий электронным мостом 1 4, в диагонали которого стоит электродвигатель исполнительного элемента

8, находится в таком положении, при котором ротор. КПЕ 2 начнет враще55 ние против часовой стрелки. При подходе ротора КПЕ 2 к точке 1 на амплитудном детекторе 3 появляет— ся управляющее напряжение (сигнал рассогласования, фиг.3). Сигнал

gp рассогласования, усиленный усилителем 5, подается на первый вход логического фазового детектора б (ЛФД} .

Фаза этого сигнала по отношению 65 к сигналу на втором входе ЛФД 6, 725200 поступающему на него с генератора

9 низкой частоты, такова, что напряжение, опрокидывающее триггер

13, возникает на том выходе ЛФД

6, с которого триггер 13 не опрокидывается при даниом его сбстоянии.

Таким образом, ротор продолжает движение, находясь в области захвата, и проходит по инерции точку 1 резонанса, где сигнал рассогласования равен нулю. При дальнейшем движении ротора возникает снова ° сигнал рассогласования, но в противофазе к сигналу рассогласования, который было до точки 1 .. Сигнал, опрокидывающий триггер 13, возникает на втором выходе ЛФД 6 и действует на вход триггера 13, по которому он опрокидывается. С опрокидыванием триггера 13, управляющего электронным мостом 1 4, ток через диагональ моста течет в противоположном напраылении, т.е. электродвигатель исполнительного элемента 8, а с ним и ротор КПЕ 2, вращается в обратном направлении, Сновà ротор проходит точку . 1 и опять триггер 13 опрокидывается, т.е ° около точки 1 начнется колебательное движение ротора КПЕ 2. Процесс настройки закан чивается, например, снятием операто- ром напряжения с электронного моста 14.

Вернемся в исходную точку Положения ротора КПЕ 2. Триггер 13, после включения источника питания, займет такое состояние, при котором ротор

КПЕ 2 начнет движение к точке 2, по часовой стрелке (бывшая нерабочая точка . Если при вращении ротора к точке 1 возникающий сигнал рассогласования не опрокидывал триггер 13,то при вращении ротора к точке 2 триггер 13 опрокинется с появлением сигнала рассогласования и. Ротор КПЕ 2 не дойдет до точки 2 .

Для того, чтобы ротор КПЕ 2 дошел до точки "2 ; необходимо, чтобы сигнал, поступающий на первый вход ЛФД

6 был в такой фазе по отношению

I к сигналу на втором входе, чтобы выходные сигналы ЛФД 6 не опрокиды-. вали триггер 13. Коммутатор 10 изменяет фазу модулирующего сигнала на

180, подключает к реактивному элементу 11 то один выход генератора (мультивибратора) 9 низкой частоты, то другой, противофаэный.

При таком изменении фазы модулирующего сигнала триггер 13 не опро" кинется при подходе к области точки 2 и точка 2 становится рабочей.

Для того, чтобы попасть из точки 1 а точку 2, и наоборот, надо пройти минимальное либо максимальное значение КПЕ 2, поэтому фаза модулирующего сигнала изменяется на,180О именно при переходе перестрауваемого параметра элемента настройки КПЕ 2 через свое миниь альное и максимальное значение (фиг. 4) .

Использование предлагаемого устРойства автоматической настройки колебательного контура по сравненйю с известным позволяет повысить быст1$ родействие и сократить время настройки в 2 раза, обеспечивает настройку в двух рабочих областях, сокращается путь, которьф проходят элементы настройки до точки настройки,устраняет возможность сбоев и ложных настроек, так как область ранее ложных настроек в данном случае будет второй рабочей областью.

Формула изобретения

Устройство автоматической настройки колебательного контура, содержащее перестраиваемый конденсатором переменной емкости колебательный контур с подключенными к нему реактивным элементом и цепью управления, состоящей иэ последовательно соединенных амплитудного детектора, 35 фильтра нижних частот, усилителя, фазового детектора, блока управления и исполнительного элемента, соединенного с конденсатором пере менной емкости, а также генератор

4О низкой частоты, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыаения быстроДействия и устранения ложных настроек, генератор низкой частоты, выполнен с двумя противофазными выходами, которые подключены к опорным входам фазового детектора непосредственно, а к управляющему .входу реактивного элемента через введенный коммутатор, управляющий вход которого подключен к выходу испол50 нительного. элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Каганов В. И. Системы автоматического регулирования в радиопере55 датчиках, М., Связь, 1969, с,166, рис. 6,11 (прототип) .

725200 лосо6ония

МодулиРующий снгнол

ЦНИИПИ Заказ 959/20 Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная,4