Автогенераторний слідкувальний фільтр з додатковим корегуванням похибки

Реферат: UA 72149 U UA 72149 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області радіотехніки і призначена для використання в різноманітній радіоелектронній апаратурі для фільтрації сигналів з метою вимірювання їх частоти при зміні останньої в значному діапазоні. Відомий слідкувальний фільтр [1], в якому синхронізований автогенератор використовується для зниження рівня вищих гармонійних складових зовнішнього полігармонічного сигналу синхронізації. Смуга захоплення і стеження слідкувального фільтра така, що туди одночасно можуть потрапити тільки перша і друга гармоніки, а інші усунуті за допомогою фільтрів з фіксованою смугою пропускання. Це покращує роботу пристрою. Призначення автогенераторного слідкувального фільтра - зменшити рівень другої гармонійної складової. Цей пристрій містить послідовно сполучені перший блок формування зворотного зв'язку, другий блок формування зворотного зв'язку, масштабний підсилювач, перетворювач напругаструм і автогенератор. Робота відомого пристрою відбувається таким чином. Амплітуди першої і другої гармонійних складових сигналу слідкувального фільтра залежать від частоти зовнішнього сигналу і значно змінюються у смузі захоплення і стеження. Призначення фільтра зменшити амплітуду другої гармоніки вихідного сигналу. Тобто відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1 повинно бути малим. Амплітуда першої гармонійної складової сигналу слідкувального фільтра при наближенні частоти зовнішнього сигналу синхронізації, а значить і частоти першої гармоніки сигналу синхронізованого автогенератора с, до нижній граничній частоти фільтра н значно зменшується, оскільки частота її віддаляється від резонансної частоти контуру автогенератора 0. Частота другої гармоніки сигналу синхронізованого автогенератора наближується до резонансної частоти контуру автогенератора 0 і її амплітуда значно зростає. У зв'язку з цим відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1 суттєво зростає. Недоліком пристрою є достатньо великий рівень відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1 у частині смуги захоплення і стеження, близький до нижньої граничної частоти фільтра н. Найближчим по своїй технічній суті і вибраним як прототип є автогенераторний слідкувальний фільтр з подвійнім зворотним зв'язком [2]. Він має низький рівень відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1 у частині смуги захоплення і стеження, близький до нижньої граничної частоти фільтра н. Цей пристрій містить послідовно сполучений перший блок формування зворотного зв'язку, другий блок формування зворотного зв'язку, масштабний підсилювач, перетворювач напруга-струм, автогенератор, частотний дискримінатор та блок керування. Недоліком пристрою є достатньо великий рівень відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1 у частині смуги захоплення і стеження, близький до резонансної частоти контуру. У основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення автогенераторного слідкувального фільтра. Поставлена задача вирішується тим, що у відомий пристрій, який містить послідовно сполучені перший блок формування зворотного зв'язку, другий блок формування зворотного зв'язку, масштабний підсилювач, перетворювач напруга-струм, синхронізований на основному тоні автогенератор, та послідовно з'єднані частотний дискримінатор та блок керування, вихід якого пов'язаний з керуючими входами блоків формування зворотного зв'язку, а вхід частотного дискримінатора підключений до виходу синхронізованого автогенератора, згідно з корисною моделлю, введено фільтр низьких частот з регульованою верхньою граничною частотою смуги пропускання, перший вхід цього фільтра підключений до виходу синхронізованого автогенератора, а другий вхід фільтра низьких частот з регульованою верхньою граничною частотою смуги пропускання підключений до виходу блока керування, вихід фільтра низьких частот з регульованою верхньою граничною частотою смуги пропускання є виходом слідкувального фільтра. Суть корисної моделі пояснюється ілюстраціями, Фіг.1. На Фіг. 1 зображена структурна схема автогенераторного слідкувального фільтра з додатковим корегуванням похибки. На Фіг. 2 зображена характеристика прототипу. На Фіг. 3 зображена характеристика автогенераторного слідкувального фільтра з додатковим корегуванням похибки. Автогенераторний слідкувальний фільтр з додатковим корегуванням похибки складається з послідовно сполучених першого блока формування зворотного зв'язку 1, другого блока формування зворотного зв'язку 2, масштабного підсилювача 3, перетворювача напруга-струм 4, автогенератора 5, фільтра низьких частот з регульованою верхньою граничною частотою смуги 1 UA 72149 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 пропускання 6, та послідовно сполучених частотного дискримінатора 7 і блока керування 8 причому вхід частотного дискримінатора 7 підключений до виходу автогенератора 5, а вихід блока керування 8 підключений до керуючих входів блоків формування зворотного зв'язку 1 і 2 та другого входу фільтра низьких частот з регульованою верхньою граничною частотою смуги пропускання 6, вихід фільтра 6 є виходом слідкувального фільтра, перший вхід першого блока формування зворотного зв'язку 1 є входом слідкувального фільтра. Пристрій працює таким чином. Зовнішній сигнал синхронізації u c подається на перший вхід першого блока формування зворотного зв'язку. На другі входи блоків формування зворотного зв'язку 1, 2 (Фіг. 1) подається сигнал зворотного зв'язку. А на керуючі входи блоків формування зворотного зв'язку 1, 2 подається сигнал керування u k . Зовнішній сигнал синхронізації та сигнал зворотного зв'язку обробляється у блоках пристрою, де формується безпосередній сигнал синхронізації, який і синхронізує коливання автогенератора 5 (Фіг. 1) на основному тоні. Оскільки смуга захоплення і стеження слідкувального фільтра така, що туди одночасно можуть потрапити тільки перша і друга гармоніки, то інші можна усунути за допомогою фільтрів з фіксованою смугою пропускання. Це покращує роботу пристрою. Призначення автогенераторного слідкувального фільтра зменшити відносний рівень другої гармонійної складової вихідного сигналу, тобто зменшити відношення амплітуди другої гармоніки А2 до першої А1. Для забезпечення заданої смуги синхронізації у пристрої амплітуда цього сигналу встановлюється певної величини і підтримується незмінною за допомогою масштабного підсилювача 3 (Фіг. 1). Далі цей сигнал перетворюється у струм, у перетворювачі напруга-струм 4 (Фіг. 1). Він і синхронізує коливання автогенератора 5 (Фіг. 1). Зміна відносної амплітуди другої гармоніки, у графічному вигляді зображена на Фіг 2. Це характеристика прототипу. Відношення амплітуд другої і першої гармонік слідкувального фільтра є аналогом амплітудний - частотної характеристики. Воно істотно змінюється в смузі синхронізації, досягаючи максимуму при збігу частоти зовнішнього сигналу синхронізації і резонансної частоти контуру автогенератора. Це пояснюється тим, що амплітуда коливань автогенератора досягає свого максимального значення. При цьому найбільшою мірою виявляється нелінійність прохідної динамічної характеристики підсилювального. Ця обставина приводить до збільшення амплітуди другої гармоніки сигналу автогенератора. У запропонованому пристрої завдяки фільтру низьких частот з регульованою верхнею граничною частотою пропускання 6, верхня гранична частота в зменшується під впливом блока керування до в=0.8660, коли частота сигналу синхронізації с наближається до резонансної частоти контуру 0, тобто коли с