Патент на изобретение №2210784

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2210784 (13) C2
(51) МПК 7
G01R23/06
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.03.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2001117062/09, 18.06.2001

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

18.06.2001

(45) Опубликовано: 20.08.2003

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
ОСАДЧУК С. и др. Устройство частотной селекции с ключом, управляемым частотой. Электронная техника в автоматике: Сб. статей./Под ред. Ю.И. Конева. – М.: Сов. радио, 1980, вып.11, с. 256 и 257. RU 2124276 C1, 27.12.1998. SU 447627, 21.05.1975. FR 1699346 A1, 17.06.1994. КОЛЛОКОТ С.Дж. Частотный дискриминатор с высокой избирательностью. – Электроника, 1980, №1, с.87 и 88.

Адрес для переписки:

654007, Кемеровская обл., г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42, СибГИУ, патентный отдел

(71) Заявитель(и):

Сибирский государственный индустриальный университет

(72) Автор(ы):

Жаров Ю.А.

(73) Патентообладатель(и):

Сибирский государственный индустриальный университет

(54) ЧАСТОТНЫЙ ИЗБИРАТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к частотно-избирательным устройствам для использования в технике связи, измерительной технике, автоматике и телемеханике. Технический результат заключается в повышении функциональных возможностей путем управления формой его амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Частотный избиратель (ЧИ) содержит последовательно соединенные преобразователь частота-напряжение (ПЧН) (1), преобразователь напряжение-ток (ПНТ) (2), усилитель с управляемым элементом (УУЭ) (3). Причем входом ЧИ являются одновременно входы УУЭ (3) и ПЧН (1). Функцию управляемого элемента выполняет биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом ПНТ (2). Биполярный транзистор устанавливает максимальный коэффициент усиления усилителя только при определенной величине тока эмиттера так, что АЧХ ЧИ аналогична АЧХ узкополосного полосового фильтра, и управление АЧХ осуществляется путем изменения характеристик преобразования ПЧН (1) и ПНТ (2). 1 ил.

Изобретение относится к частотно-избирательным устройствам и может быть использовано в технике связи, измерительной технике, автоматике и телемеханике.

Наиболее близким к заявляемому устройству является устройство частотной селекции [С. Осадчук, В.А. Герасимчук, Б.М. Ковальчук, В.А. Гикавый. Устройство частотной селекции с ключом, управляемым частотой. / Электронная техника в автоматике: Сб. статей / Под ред. Ю.И. Конева. – М.: Сов. радио, 1980. – Вып.11. – С.256-257]. Это устройство содержит последовательно соединенные полосовой фильтр, амплитудный детектор и компаратор, выход которого соединен с затвором полевого транзистора. На частоте селекции, выделенной полосовым фильтром и амплитудным детектором, компаратор срабатывает и открывает полевой транзистор, который пропускает избираемый сигнал на выход устройства частотной селекции.

Недостатком известных устройств частотной селекции является то, что управляемые элементы в них могут иметь всего два состояния: “Открыто” или “Закрыто”, что делает невозможным управление формой амлитудно-частотной характеристики (АЧХ) избирателя.

Задача изобретения – расширение функциональных возможностей частотного избирателя путем управления формой его АЧХ.

Задача решается следующим образом. Частотный избиратель, содержащий последовательно соединенные преобразователь частота-напряжение, преобразователь напряжение-ток, усилитель с управляемым элементом, при этом входом частотного избирателя являются одновременно входы усилителя с управляемым элементом и преобразователя частота-напряжение, функцию управляемого элемента выполняет биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом преобразователя напряжение-ток, при этом биполярный транзистор устанавливает максимальный коэффициент усиления усилителя только при определенной величине тока эмиттера так, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) частотного избирателя аналогична АЧХ узкополосного полосового фильтра и управление АЧХ осуществляется путем изменения характеристик преобразования преобразователей частота-напряжение и напряжение-ток.

На чертеже приведена структурная схема частотного избирателя. Частотный избиратель состоит из последовательного соединения преобразователя 1 частота-напряжение, преобразователя 2 напряжение-ток и усилителя 3 на управляемом транзисторе. Вход частотного избирателя является входом одновременно усилителя 3 и преобразователя 1 частота-напряжение. Выход преобразователя 1 частота-напряжение соединен со входом преобразователя 2 напряжение-ток. Выход преобразователя 2 напряжение-ток соединен со вторым входом усилителя 3. Выходным сигналом частотного избирателя является сигнал с выхода усилителя 3. Сигнал переменного напряжения, подлежащий частотному избиранию, подается на вход усилителя 3. Одновременно тот же сигнал подается на вход преобразователя 1 частота-напряжение, где преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное частоте этого сигнала. Постоянное напряжение с выхода преобразователя 1 частота-напряжение поступает на вход преобразователя 2 напряжение-ток, в котором преобразуется в ток, пропорциональный этому напряжению. Выход преобразователя 2 напряжение-ток непосредственно соединен с эмиттером биполярного транзистора в усилителе 3. В усилителе 3 используется транзистор типа КТ3127А, который обладает зависимостью статического коэффициента передачи тока h21э от тока эмиттера экстремального вида. Экстремум этой зависимости получается при токе эмиттера порядка 4-6 мА. При этом коэффициент h21э достигает своего максимального значения порядка 30-40 [Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник. – А.А. Зайцев, А. И. Миркин, В.В. Мокряков и др./Под ред. А.В. Голомедова. – М.: Радио и связь, КубК-а, 1995, с.269-270]. Только при определенной частоте входного сигнала частотного избирателя усилитель 3 будет иметь максимальный коэффициент усиления. При линейных характеристиках преобразования в преобразователях частота-напряжение и напряжение-ток амплитудно-частотная характеристика избирателя будет аналогична АЧХ узкополосного полосового фильтра. Управление формой АЧХ избирателя осуществляется путем управления характеристик преобразования преобразователей частота-напряжение и напряжение-ток.

Преобразователь 1 частота напряжение работает следующим образом. Входной сигнал синусоидальной или прямоугольной формы усиливается операционным усилителем и поступает на базу транзистора, работающего в ключевом режиме. С коллектора этого транзистора однополярные импульсы прямоугольной формы поступают на вход одновибратора, который формирует положительные прямоугольные импульсы, длительность которых может регулироваться. С выхода одновибратора импульсы поступают на вход инвертирующего интегратора, выход которого является выходом преобразователя 1 частота-напряжение. На выходе преобразователя 1 частота-напряжение получается постоянное напряжение, величина которого может изменяться линейно от 0 до -10 вольт в зависимости от частоты входного сигнала избирателя.

Преобразователь 2 напряжение-ток выполнен по известной схеме источника тока, управляемого напряжением [Титце У., Шенк К. Полупроводниковая схемотехника: Справочное руководство. Пер. с нем. – М.: Мир, 1982, с.173].

Усилитель 3 собран по обычной схеме на одном транзисторе с общим эмиттером. Сигнал, подлежащий частотному избиранию, поступает на базу этого транзистора, а выходной сигнал избирателя снимается с коллектора. Эмиттер транзистора непосредственно соединен с выходом преобразователя 2 напряжение-ток. Частота входного сигнала избирателя, преобразуясь в преобразователях частота-напряжение и напряжение-ток, задает ток эмиттера транзистора и коэффициент усиления усилителя 3.

Формула изобретения

Частотный избиратель, содержащий последовательно соединенные преобразователь частота-напряжение, преобразователь напряжение-ток, усилитель с управляемым элементом, отличающийся тем, что входом частотного избирателя являются одновременно входы усилителя с управляемым элементом и преобразователя частота-напряжение, функцию управляемого элемента выполняет биполярный транзистор, эмиттер которого соединен с выходом преобразователя напряжение-ток, при этом биполярный транзистор устанавливает максимальный коэффициент усиления усилителя только при определенной величине тока эмиттера так, что амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) частотного избирателя аналогична АЧХ узкополосного полосового фильтра и управление АЧХ осуществляется путем изменения характеристик преобразования преобразователей частота-напряжение и напряжение-ток.

РИСУНКИ

Рисунок 1


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 19.06.2003

Извещение опубликовано: 10.02.2005 БИ: 04/2005


Categories: BD_2210000-2210999