устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала
Классы МПК: | H03D7/16 многократные преобразования частот H03L7/06 с использованием эталонного сигнала, подаваемого на цепи частотной или фазовой синхронизации |
Автор(ы): | Шакурский В.К. (RU), Иванов В.В. (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-04-01 публикация патента:
20.06.2004 |
Изобретение относится к радиотехнике, где используются сигналы с угловой модуляцией, для преобразования девиации фазы с любым заданным коэффициентом преобразования. Технический результат заключается в преобразовании девиации фазы периодического сигнала с произвольным коэффициентом преобразования больше единицы в технически реализуемом диапазоне. Устройство содержит первый смеситель (С)(1), к первому входу которого подключен выход первого полосного усилителя (ПУ)(2), второй С(7), к первому входу которого подключен выход второго ПУ(6), а выход подключен к входу первого ПУ(2), третий С(4), к входам которого подключены выходы первого (2) и второго (6) ПУ, регистратор (8), к первому входу которого подключен выход третьего ПУ(5), к выходу первого С(1) подключен преобразователь начальной фазы (ПНФ) (3), выход которого подключен к входу второго ПУ(6), к второму входу первого С(1) подключен вход устройства, а ко вторым входам второго С(7) и регистратора(8) подключен вход опорного сигнала. ПНФ(3) содержит четвертый С(9), оба входа которого и вход многокаскадного ПУ(12) подключены к выходу четвертого ПУ(11), вход которого является входом ПНФ(3), пятый С(10), к первому входу которого подключен выход четвертого С(9), ко второму входу подключен выход многокаскадного ПУ(12), а выход является выходом ПНФ.1 з.п.ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, содержащее первый смеситель, к первому входу которого подключен выход первого полосного усилителя, второй смеситель, к первому входу которого подключен выход второго полосного усилителя, а выход подключен к входу первого полосного усилителя, третий смеситель, к входам которого подключены выходы первого и второго полосных усилителей, а выход подключен к третьему полосному усилителю, регистратор, к первому входу которого подключен выход третьего полосного усилителя, отличающееся тем, что к выходу первого смесителя подключен преобразователь начальной фазы, выход которого подключен к входу второго полосного усилителя, ко второму входу первого смесителя подключен вход устройства, а ко вторым входам второго смесителя и регистратора подключен вход опорного сигнала.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь начальной фазы содержит четвертый смеситель, оба входа которого и вход многокаскадного полосного усилителя подключены к выходу четвертого полосного усилителя, вход которого является входом преобразователя начальной фазы, пятый смеситель, к первому входу которого подключен выход четвертого смесителя, ко второму входу подключен выход многокаскадного полосного усилителя, а выход является выходом преобразователя начальной фазы.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к радиотехнике и другим областям электронной техники, в которых используются сигналы с угловой модуляцией, и может быть использовано для преобразования девиации фазы с любым заданным коэффициентом преобразования.В качестве аналога изобретения могут быть рассмотрены известные устройства для преобразования девиации фазы [1], в которых используются косвенные способы преобразования угловой модуляции.Недостатком известных устройств является их сложность и функционирование только в динамическом режиме.В результате поиска среди научных публикаций, патентов и авторских свидетельств на изобретения авторами не выявлены способы и устройства преобразования (усиления) девиации фазы периодического сигнала с произвольным коэффициентом преобразования больше единицы (аналогично амплитудным усилителям).Известен способ линеаризации характеристик дифференциальных частотных датчиков, заключающийся в том, что из стабильной опорной частоты вычитают первую выходную частоту и полученной разностью синхронизируют вторую выходную частоту, а вторую выходную частоту вычитают из стабильной опорной частоты и полученной разностью синхронизируют первую частоту [2]. Устройство, реализующее способ, содержит первый полосный усилитель, первый смеситель, второй полосный усилитель, второй смеситель, которые образуют замкнутый контур, а ко вторым входам смесителей подключен выход опорного генератора, третий смеситель, входы которого подключены к выходам первого и второго полосных усилителей, а выход к третьему полосному усилителю. При выполнении условий баланса амплитуди баланса фаз в данной автоколебательной системе на выходах первого и второго полосных усилителей генерируются сигналы с комбинационными частотами.Известное устройство, реализующее способ, может быть использовано для преобразования девиации фазы периодического сигнала, так как существует возможность изменять частоты генерируемых сигналов и, соответственно, фазовые сдвиги в полосных усилителях путем изменения частоты опорного сигнала.Недостатком известного устройства является невозможность получения коэффициентов преобразования больше единицы.Цель изобретения - преобразование девиации фазы периодического сигнала с произвольным коэффициентом преобразования больше единицы в технически реализуемом диапазоне.С этой целью в известное устройство, содержащее первый смеситель, к первому входу которого подключен выход первого полосного усилителя, второй смеситель, к первому входу которого подключен выход второго полосного усилителя, а выход подключен к входу первого полосного усилителя, третий смеситель, к входам которого подключены выходы первого и второго полосных усилителей, регистратор, к первому входу которого подключен выход третьего полосного усилителя, с целью увеличения девиации фазы выходного сигнала по сравнению с девиацией фазы входного сигнала относительно начальной фазы входного опорного сигнала, к выходу первого смесителя подключен преобразователь начальной фазы, выход которого подключен к входу второго полосного усилителя, к второму входу первого смесителя подключен вход устройства, а ко вторым входам второго смесителя и регистратора подключен вход опорного сигнала.С целью получения инверсной фазочастотной характеристики каскадного соединения преобразователь начальной фазы и второй полосный усилитель по отношению к фазочастотной характеристике второго полосного усилителя, преобразователь начальной фазы содержит четвертый смеситель, обавхода которого и вход многокаскадного полосного усилителя подключены к выходу четвертого полосного усилителя, вход которого является входом преобразователя начальной фазы, пятый смеситель, к первому входу которого подключен выход четвертого смесителя, ко второму входу подключен выход многокаскадного полосного усилителя, а выход является выходом преобразователя начальной фазы.Техническими результатами, которые могут быть получены при использовании изобретения, являются простые устройства фазовой модуляции, обладающие высокой чувствительностью и имеющие возможность плавного изменения индекса модуляции; усилители сверх малых девиаций фазы выходных сигналов фазогенераторных датчиков и другие устройства.На фиг.1 изображена структурная схема устройства.Устройство содержит балансные смесители 1, 4, 7, полосные усилители 2, 5, 6, преобразователь начальной фазы 3 и регистратор 8.На фиг.2 изображен вариант структурной схемы преобразователя начальной фазы 3.Преобразователь начальной фазы содержит балансные смесители 9 и 10, полосный усилитель 11 и многокаскадный полосный усилитель 12.На фиг.3 изображены графики, иллюстрирующие преобразование девиации фазы входного периодического сигнала, когда его частота равна сумме частот генерируемых сигналов.Приведены зависимости![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-2t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231028/177.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-3t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-4t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-5t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-6t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-7t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231211/2231211-8t.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231152/968.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231003/916.gif)
![устройство для преобразования девиации фазы периодического сигнала, патент № 2231211](/images/patents/237/2231046/981.gif)
Класс H03D7/16 многократные преобразования частот
Класс H03L7/06 с использованием эталонного сигнала, подаваемого на цепи частотной или фазовой синхронизации