CS239351B1 - Conection of a frequency-zero detector with diode frequency doubler - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKÁ SOCIALISTICKÁ

REPUBLIKA (19) POPIS VYNÁLEZU 239351 „ (11) (Bl)

K AUTORSKÉMU OSVEDCENIU

(22) Přihlášené 31 08 79(21) (PV 5937-79) (51) Int. Cl.'1H 03 K 7/06 (40) Zverejnené 13 06 85

ÚŘAD PRO VYNÁLEZYA OBJEVY (45) Vydané 15 06 87 (75)

Autor vynálezu BOBOVNICKÝ PETER ing. CSc., BRATISLAVA (54) Zapojenie frekvenčného nulového detektoras diodovým zdvojovačom frekvencie 1

Vynález sa týká zapojenia frekvenčnéhonulového detektora s diodovým zdvojova-čom frekvencie.

Doteraz existujú vo svete štyri základnézapojenia frekvenčného nulového detekto-ra. Prvé zapojenie typu tvarovač — derivač-ný člen — integrátor sa uvádza v prameniG. Kristofovič: Kmitočtové demodulátory,SNTL Praha 1977. Pódia to-hto zapojeniavstupný sinusový signál sa pomocou tvaro-vača upravuje na pravoúhlý impulzný sig-nál. Pravoúhlý impulzný signál sa ďalej pri-vádza na vstup derivačného člena, na vý-stupe ktorého sa získajú derivačné špič-ky. Tieto derivačné špičky sa používajú akoriadiace impulzy na riadenie integrátora.Frekvenčný nulový detektor podlá tohtozapojenia po elektronickej stránke obsahu-je dva tranzistory zapojené ako tvarovač,jeden tranzistor zapojený ako integrátor.Nevýhodou tohto zapojenia je detekcia lenkaždého druhého přechodu vstupného sig-nálu cez nulu, spósobená použitím len klad-ných alebo len záporných derivačných špi-čiek na riadenie integrátora. Druhé zapoje-nie typu tvarovač — derivačný člen — mo-nostabilný multivibrátor — integrátor je po-užívané v n. p. TESLA BRNO. Podlá tohtozapojenia vstupný sinusový signál sa rov-nakým spósobom, ako u prvého zapojenia, 2 pomocou tvarovača a derivačného člena pre-vádza na derivačné špičky. Derivačné špič-ky potom spúšťajú monostabilný multivibrá-tor. na výstupe ktorého sa získajú krátko-trvajúce pravoúhlé impulzy s konštantnoušířkou. Takýmto spósobom získané krátkéimpulzy sa používajú ako riadiace impulzyna riadenie integrátora. Frekvenčný nulo-vý detektor podlá tohto zapojenia po elek-tronickej stránke obsahuje dve hradlá za-pojené ako tvarovač, dve hradlá zapojenéako monostabilný multivibrátor, jeden tran-zistor zapojený ako integrátor.

Nevýhodou zapojenia je detekcia len kaž-dého druhého nulového přechodu vstupné-ho signálu, spósobená použitím len klad-ných, alebo len záporných derivačných špi-čiek na spúšťanie rnonostabilného multivi-brátora. Tretie zapojenie typu omedzovač —zosilňovač — súčinový obvod integrátorje uvedené v publikácii L. Garner: State ofSolid State, Rádio Electronics, N° 6, 1973.Podlá tohto zapojenia vstupný sinusový sig-nál sa privádza na vstup omedzovača — zo-silňovača. Omedzený a zosilnený signál saprivádza na vstup súčinového obvodu, v kto-rom sa násobí s napatovou úrovňou logic-kej jedničky. Na výstupe súčinového obvo-du sa obdržia pravoúhlé impulzy, a použí-vajú sa ako riadiace impulzy na riadenie 239351 3 239331 integrátora. Frekvenčný nulový detektorpodlá tohto zapojenia po elektronickej strán-ke obsahuje štyri diody zapojené ako' o-medzovač, dva operačně zosilňovače zapo-jené ako zosilňovač, dve hradla zapojenéako' súčinový obvod, jeden operačný zosil-ňovač zapojený ako integrátor.

Nevýhodou tohto zapojenia je, že pre spo-lahlivú detekciu nulových prechodov vstup-ného frekvenčně modulovaného signálu jetřeba udržovat konštantnú úroveň napatialogickej jedničky pri násobení v súčinovomobvode. Ani toto· zapojenie nezaručuje de-tekciu všetkých nulových prechodov vstup-ného signálu. Ďalšia nevýhoda zapojeniaspočívá v zložitosti realizácie frekvečnéhonulového detektora. Stvrté zapojenie typutvarovač — oneskorovací obvod — súčinovýobvod — integrátor je uvedené v článku L.Hajos: Un nouveau démodulateur SECAM acomptage ďimpulsions réalisé en technolo-gie TTL, L‘onde électrique, N° 4, 1976.

Podlá tohto zapojenia vstupný sinusovýsignál sa privádza na tvarovač, na výstupektorého sa získajú dva symetrické pravoúh-lé impulzné priebehy. Jeden z týchto prie-behov sa privádza na súčinový obvod pria-mo a druhý cez oneskorovací obvod. Na vý-stupe súčinóvého obvodu vzniknú krátkéimpulzy, ktorých šířka závisí od oneskore-nia oneskorovacieho obvodu. Takýmto spo-sobom získané krátké impulzy, odpovedajú-ce všetkým nulovým prechodom, sa použí-vajú ako· riadiace impulzy na riadenie in-tegrátora. Frekvenčný nulový detektor po-dlá tohto zapojenia po elektronickej strán-ke obsahuje štyri hradlá zapojené ako· tva-rovač, šesť hradiel zapojených ako onesko-rovací obvod, štyri hradíá zapojené akO' sú-činový obvod, dva tranzistory zapojené akointegrátor. Nevýhodou tohto zapojenia jemožnost vzniku nežiadúcich signálov akovýsledok násobenia v súčinovom obvode.Ďalšia nevýhoda spočívá v zložitosti rea-lizácie frekvenčného nulového detektora.

Tieto nevýhody sú v podstatnej miere od-straňované predmetom podlá vynálezu, kto-rého podstata spočívá v tom, že prvá vstup-ná svorka a druhá vstupná svorka sú cezprvý odpor a druhý odpor připojené na spo-ločnú zem v prvom spojovacom bode a cezprvú diodu a druhů diodu v druhom spojo-vacom bode na vstup série zloženej z prvé-ho hradla, druhého hradla, tretieho hradla,štvrtého hradla, ktorej výstup je připojenýna bázu tranzistora, na ktorého kolektor pře-pojený s výstupnou svorkou je připojený tře-tí odpor s druhým koncom zapojeným nazáporný pól batérie, a spolu s ním konden-zátor s druhým koncom připojeným na spo-ločnú zem. Výhody zapojenia podlá predmetu vyná-lezu sú v tom, že sa ním, pri detekcii všet-kých nulových prechodov vstupného signá-lu, dosahuje lepšia dynamika výstupného na-patia detektora v širokom frekvenčnom pás-me pri vSčšej šírke pásma detekčného ka- nála, ďalej v tom, že sa ním značné zjedno-dušuje realizácia frekvečného nulového de-tektora a tým sa vylučuje možnosř vznikunnežiadúcich signálov vo formě napaťovýchzákmltov, ovplyvňujúcich priebeh výstupné-ho napatia detektora.

Predmet podlá vynálezu je znázorněný napriloženom výkrese, V ďalšom bude jednoznačné, jasné a de-tailně pomocou výkresu vysvětlený příkladkonkrétného prevedenia predmetu vynále-zu. Zapojenie frekvenčného nulového detek-tora s diodovým zdvojovačom frekvencie po-zostáva z prvej vstupnej svorky a a druhejvstupnej svorky b připojených cez prvý od-por R1 a druhý odpor R2 na spoločnú zemv prvom spojovacom bode c a cez prvú dio-du Dl a druhu diodu D2 v druhom spojova-com bode d na vstup série zloženej z prvé-ho hradla Hl, druhého hradla H2, tretieho'hradla H3, štvrtého hradla H4, ktorej vý-stup je připojený na bázu tranzistora T, naktorého kolektor přepojený s výstupnousvorkou e je připojený třetí odpor R3 s dru-hým koncom zapojeným na záporný pól ba-térie U, a spolu s ním kondenzátor C s dru-hým koncom připojeným na spoločnú zem.

Podlá přiloženého výkresu vstupný sig-nál sinusového priebehu sa privádza na pr-vú vstupnú svorku a a na druhů vstupnúsvorku b. Medzi druhým spojovacím bodomd a spoločnou žernou v prvom spojovacombode c diodového zdvojovaná frekvencie vy-tvořeného z prvého odporu Rl, druhého od-poru R2, prvej diody Dl, druhej diody D2vznikne sinusový pulzujúci priebeh s dvoj-násobnou frekvenciou vstupného frekvenč-ně modulovaného signálu. Tento sinusovýpulzujúci priebeh sa privádza na tvarovačzložený z prvého hradla Hl, druhého· hradlaH2, tretieho hradla H3, štvrtého hradla H4.Na výstupe štvrtého hradla H4 vzniknú krát-kotrvajúce pravoúhlé impulzy. Tieto pravo-úhlé impulzy, odpovedajúce všetkým nulo-vým prechodom vstupného signálu, sa po-užívajú ako> riadiace impulzy na riadenieintegrátora zostaveného z tranzistora T, tre-tieho odporu R3 a kondenzátora C. Na vý-stupné j svorke e sa obdrží pilovité napátie,ktoré je v lineárnom vztahu s frekvenciouvstupného frekvenčně modulovaného signá-lu. Realizáciou predmetu vynálezu s prvýmodporom Rl a druhým odporom R2 o hod-notě 3 900 ohm. prvou diodou Dl a druhoudiodou D2 typu GAZ51, osadení série zlože-nej z prvého hradla Hl, druhého hradla H2,tretieho hradla H3, štvrtého hradla H4 štvo-ricou dvojvstupových pozitívnych logickýchčlenov NAND typu MH 5 400, tranzistorom Ttypu K 517, třetím odporom R3 o hodnotě40 000 ohm, kondenzátorom C o hodnotě1,5.10_l(lF, pri vstupnom signálnom napatí0,1 V 'z dielenského oscilátora TESLA BM 205pripojenom na prvú vstupnú svorku a a nadruhů vstupnú svorku b a pri napatí baté-rie U s hodnotou 5 V, bolo pomocou volt-

Claims (1)

1. 5 6 239351 ampérmetra METRA DU10 připojeného navýstupná svorku e a spoločnú zem namera-né výstupné napatie detektora +1,5 V vofrekvenčnom pasme detekčného kanála far-bonosných televíznych signálov 3,8-4,8MHz. Dosiahnutá dynamika výstupného na-patia detektora je lepšia, ako tá, ktorá sauvádza v príslušnom prameni, v ktorom sapopisuje štvrté doteraz známe zapojeniefrekvenčného nulového detektora. V prísluš-nom prameni sa uvádza pře ten istý detekč-ný kanál dynamika výstupného napátia de-tektora len + 0,7 V. Výstupná charakteristika realizovanéhopředmětu vynálezu sa snímala aj v širokomfrekvenčnom rozsahu 0,1—10 MHz, v de-tekčných kanáloch 0,1—1 MHz, 1—2 MHz,2—3 MHz, 3—4 MHz, 4—5 MHz, 5—6 MHz,6—7 MHz, 7—8 MHz, 8—9 MHz, 9—10 MHz,pomocou dielenského oscilátore TESLA BM205 pripojenom na prvú vstupná svorku a adruhů vstupná svorku b, a pomocou volt-ampérmetra METRA DU 10 pripojenom navýstupná svorku e. Výstupná charakteristi-ka detektora podlá predmetu vynálezu za-chovává dynamiku výstupného napátia +1,5V v uvedenom frekvenčnom pasme 0,1—10MHz pri šírke pásma detekčného kanála+500 KHz, čo je lepší výsledok, ako uvádzaprameň popisujúci štvrté doteraz známe za-pojenie. Uvedený prameň dává příslušná dy-namiku +0,7 V výstupnej charakteristikypri šírke pásma detekčného kanála +400KHz. Medzná frekvencia vstupného signálu primeraní na realizovanom predmete vynále-zu činila přibližné 10 MHz, a je určovanázaťažovacou kapacitou hradiel tvarovačasignálu. Pri osadení prvého hradla Hl, dru-hého hradla H2, tretieho hradla H3, čtvrté-ho hradla H4 štvoricou Schottkyho dvoj-vstupových pozitívnych logických členovNAND typu MH 54 SOO je možné medznúfrekvenciu vstupného signálu zvýšiť nad 10MHz. Priebehy riadiacich impulzov a prie-behy výstupného napátia detektora sa sní-mali na výstupe štvrtého hradla H4 a navýstupnej svorke e pomocou osciloskopuTESLA BM 370 pri citlivosti vertikálneho zo- silňovača 50 mV/cm a pri ďeliacich porne-roch deliča 1 : 1 a 1 : 10. Riadiace impulzy zachovávajů svol pra-voúhlý priebeh v celom frekvenčnom pas-me 0,1—10 MHz, pri zachovaní lineanty vý-stupného napátia detektora. Pri oscilosko-pickom pozorovaní výstupného napátia de-tektora neboli pozorované napáťové zákmi-ty, ako je tomu vidiet například na foto-grafických osciloskopických snímkoch uve-dených v prameni popisujůceho štvrté do-teraz známe zapojeenie frekvenčného nulo-vého detektora. Frekvenčný nulový detek-tor s diódovým zdvojovačom frekvencie, po-dlá predmetu vynálezu, svojím zapojenímumožňuje značné zjednodušil realizáciufrekvenčného nulového detektora pri dosa-hovaní lepších výstupných paramstrov. Za-pojením podfa predmetu vynálezu, pri tom-to zjednodušení, sa zaručuje spoíahlivá de-tekcia všetkých nulových prechodov vstup-ného signálu a lepšia dynamika výstupné-ho napátia pri váčšej šírke pásma detekč-ného kanála v širokom frekvenčnom pasmevstupného frekvenčně modulovaného sig-nálu. Frekvenčný nulový detektor podfa pred-metu vynálezu po elektronickej stránke ob-sahuje len dve diody a to prvá diodu Dl adruhů diodu D2 zapojené ako diodový zdvo-jovač frekvencie, len štyri hradlá, a to prvéhradla Hl, druhé hradlo H2, tretie hradloH3 a štvrté hradlo H4 zapojené ako tvaro-vač, len jeden tranzistor, a to tranzistor Tzapojený ako integrátor. Spojením diodovýzdvojovač frekvencie — tvarovač — integrá-tor vzniká nový typ frekvenčného nulovéhodetektora. Vynález je možné využit v prijímacej tech-nike pri návrhu vysokoůrovňových detekto-rov farbonosných signálov sústavy fareb-nej televízie SECAM, v meracej technike prinávrhu meračov frekvencie a pri návrhufrekvenčných diskriminátorov na dolaďova-nie oscilátorov vstupných obvodov selektív-nych voltmetrov, a všade tam, kde sa vyža-duje konštrukcia vysokoúrovňového detek-tora frekvenčně modulovaných signálov. PREDMET Zapojenie frekvenčného nulového detek-tora s diodovým zdvojovačom frekvencie vy-značujůce sa tým, že prvá vstupná svorka(a) a druhá vstupná svorka (bj sú cez prvýodpor (Rlj a druhý odpor (R2j připojenéna spoločná zem v prvom spojovacom bode(c) a cez prvá diodu (Dl) a druhů diodu(D2) v druhom spojovacom bode (d) navstup série zloženej z prvého hradla (Hl), VYNALEZU druhého hradla (H2), tretie ho hradla (113),štvrtého hradla (H4j, ktorej výstup je při-pojený na bázu tranzistora (T), na ktoréhokolektor přepojený s výstupnou svorkou (e)je připojený třetí odpor (R3) s druhým kon-com zapojeným na záporný pól baterie(U—j, a spolu s ním kondenzátor (C) sdruhým koncom připojeným na spoločnúzem. 1 list výkresov