З виходу 1 тригера, після його обнуління й обнуління лічильника 2 , сигнал у вигляді «Балка 0» надходить на третій вхід лічильника 2, на другий вхід якого через схему 2 І-НЕ надходить частота з виходу кварцового генератора. Лічильник 2 уважає кількість імпульсів частоти кварцового генератора (1600 кГц) на тимчасовому інтервалі (t2 – t3), тобто робить дискретну оцінку інтервалу по формулі:
Тб – (3,5 ± 0,5)Ткв (2.1)
де Тб - період частоти биттів;
Ткв - період частоти кварцового генератора.
Імпульси кварцового генератора проходять на вхід схеми 2 І-НЕ доти, поки не з'явиться рівень «Балка 1» на виході схеми порівняння кодів 3 і, отже, рівень «Балка 0» на виході інвертора 2.
Таким чином, при тривалості періоду більше Тбmax припиняється подальше заповнення лічильника 2. З виходів лічильника 2 (розряди 3...6…6)паралельний код, що відповідає тривалості інтервалу (t2 – t3) надходить на входи А схем порівняння кодів 1, 2, 3.
Схема порівняння кодів 1 (ССК 1) порівнює опорний код 1, заданий на висновки В, з кодом періоду частоти биттів, що надходять на висновки А.
Якщо період сигналу биттів перевищує період відповідній перехідній частоті дискримінатора Тб0 , то на виході ССК 1 з'являється рівень «Балка 1». Цей рівень «Балка 1», при наявності рівня «Балка 1» на виході реверсивного лічильника, інвертується інвертором 1 (2 І-НЕ).
З виходу інвертора 1 через комутатор 2 сигнал у вигляді рівня «Балка 0» видається на вихід «± S» блоку. Цей сигнал визначає знак зміни крутості напруги, що модулює. Рівень «Балка 1» на виході «± S» відповідає керуванню в напрямку зменшення крутості напруги, що модулює, а рівень «Балка 0» - збільшення.
Схеми порівняння кодів 2 і 3 (ССК 2 і ССК 3) працюють аналогічно. На вході В ССК 2 заданий опорний код 2, а на вході В ССК 3 – опорний код 3. На виході ССК 2 з'являється рівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищує Тбmin, а на виході ССК 3 з'являється рівень «Балка 1», коли період сигналу биттів перевищує Тбmax. ССК 2, ССК 3, інвертор 2 і мажоритарний елемент 1 забезпечують селекцію імпульсів по тривалості й формують смугу пропущення сигналу биттів. У режимі виміру висоти на вході 2 мажоритарні елементи 1 є присутнім рівень «Балка 0». При цьому на виході мажоритарного елемента 1 формується рівень «Балка 1», якщо частота сигналу биттів перебуває в смузі Fб min < Fб < Fб max , і рівень «Балка 0», якщо частота сигналу биттів перебуває за зазначеною смугою.
Сигнал з виходу мажоритарного елемента 1 надходить на вхід «± 1» реверсивного лічильника. На вхід З реверсивного лічильника через мажоритарний елемент 2 надходить послідовність імпульсів Fт з виходу 1 лічильника 1. Коли на вхід «± 1» реверсивного лічильника надходить рівень «Балка 1», реверсивний лічильник робить додавання («Балка 0» - вирахування) послідовності імпульсів з виходу 1 лічильника 1.
Коли реверсивний лічильник нагромадить вісім імпульсів, на його виході 1 (вихід четвертого розряду) формується сигнал у вигляді рівня «Балка 1» («Швидке захоплення») малюнок 2.1.2 б.
Наступне нагромадження імпульсів до 15 приводить до появи на виході CR реверсивного лічильника сигналу переповнення у вигляді рівня «Балка 0», що надходячи на другий вхід мажоритарного елемента 2, забороняє проходження імпульсів Fт з виходу лічильника 1 через мажоритарний елемент 2 на вхід З реверсивного лічильника. Якщо частота сигналу биттів перебуває за межами смуги Fбmin < Fб < Fбmax з виходу мажоритарного елемента 1 на вхід «± 1» реверсивного лічильника надходить рівень «Балка 0», і лічильник робить вирахування послідовності імпульсів Fт , подаваної на вхід З реверсивного лічильника. Після того, як уміст лічильника стане менше семи, на виході 1 реверсивного лічильника з'являється рівень «Балка 0» (знімається сигнал «Швидке захоплення»).
Сигнал «Швидке захоплення» з виходу 1 реверсивного лічильника надходить на вхід «± 1» схеми видачі сигналу «Дозвіл», що являє собою 8-розрядний реверсивний лічильник.
8-розрядний реверсивний лічильник починає додавання послідовності імпульсів, що надходять на вхід С с виходу мажоритарного елемента 3. Мажоритарний елемент 3 пропускає імпульси тактової частоти, якщо на його другий вхід надходить рівень «Балка 1» з виходу CR схеми видачі сигналу «Дозвіл».
Коли вміст 8-розрядного реверсивного лічильника стане більше 127 імпульсів, на виході схеми видачі сигналу «Дозвіл» ( восьмий розряд лічильника ) з'являється рівень «Балка 1» (сигнал «Дозвіл»). Затримка видачі сигналу «Дозвіл» щодо сигналу «Швидке захоплення» дорівнює 128 періодам частоти 2000 Гц (64 мс.
При наявності сигналу «Швидке захоплення» 8-розрядний реверсивний лічильник заповнюється до 255 імпульсів, після чого припиняється подача імпульсів на його вхід З, тому що на виході CR схеми видачі сигналу «Дозвіл» з'являється сигнал переповнення у вигляді рівня «Балка 0», що, надходячи на другий вхід мажоритарного елемента 3, закриває його для проходження імпульсів із входу.
Як тільки сигнал «Швидке захоплення» зникає, на вході «± 1» схеми видачі сигналу «Дозвіл» з'являється рівень «Балка 0». При цьому лічильник починає вирахування послідовності імпульсів, що надходять на вхід С. Після того, як уміст лічильника зменшиться до 127 імпульсів, на виході схеми видачі сигналу «Дозвіл» установлюється рівень «Балка 0», тобто сигнал «Дозвіл» знімається.
Сигнали «Дозвіл» і «Швидке захоплення» надходять на входи 1 і 2 комутатори 1. Залежно від рівнів цих сигналів на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц або тактова частота Fт , а на вихід 2 - імпульси «Тизм» або частота з дільника частоти 2. При рівнях сигналів «Дозвіл» і «Швидке захоплення» у вигляді «Балка 0» на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота пошуку 12,5 кГц, що відповідає режиму пошуку сигналу. Якщо сигнал «Швидке захоплення» має рівень «Балка 1», а «Дозвіл» - «Балка 0» або «Балка 1», на вихід 1 комутатора 1 пропускається частота Fт , що відповідає режиму спостереження. При рівні сигналу «Швидке захоплення» у вигляді «Балка 0», а сигналу «Дозвіл» - «Балка 1», на виході 1 комутатора 1 імпульси не видаються, що відповідає режиму пам'яті по кільцю спостереження.
З появою сигналу «Дозвіл» (рівень «Балка 1»), імпульси «Тизм» з виходу 2 комутатори 1 надходять на перший вхід схеми видачі сигналу «Справність». Після приходу на перший вхід лічильника схеми видачі сигналу «Справність» 64-го імпульсу «Тизм», на виході встановлюється рівень «Балка 1», що названа сигналом «Справність». Якщо сигнал «Дозвіл» зникає, то лічильник схеми видачі сигналу «Справність» по входу 3 буде обнулюватися, а з виходу 2 комутатори 1 на його вхід 1 пропускаються імпульси з дільника частоти 2. Після приходу 64-го імпульсу цієї частоти на виході схеми видачі сигналу «Справність» установлюється рівень «Балка 0». Таким чином, сигнал «Справність» знімається через 64 періоду частоти щодо моменту зняття сигналу «Дозвіл». Період частоти на вході схеми вибирається з умови створення затримки на зняття сигналу «Справність» щодо зняття сигналу «Дозвіл», рівної 1 -2с.
Інтегратор помилки являє собою восьми розрядний лічильник, що робить підрахунок вступників на його вхід З імпульсів тактової частоти. На виході лічильника виходить цифровий код відповідній крутості нахилу пилки керуючої напруги. На вхід «±1» лічильників надходить сигнал відхилення крутості напруги, що модулює, «± S».
Сигнал з інтегратора помилки надходить на перетворювач куркульок-напруга (ПКН). Керуюча напруга на виході ПКН визначається по формулі:
Uупр = - Uо • Кпкн, (2.1.2)
де Uупр – керуюча напруга, В;
Uo - опорна напруга, В;
Кпкн - коефіцієнт передачі ПКН.
Керуюча напруга відповідному нульовому коду й мінімальній висоті визначається по формулі.
Uупр = - 60 / Н мін , В (2.1.3)
де Н мін – висота, що відповідає мінімальному коду (Н мін = 10 м).
Керуюча напруга визначає крутість (нахил) пилкоподібної напруги на виході аналогового інтегратора.
2.2 Робота блоку ПЗК
Робота блоку при включенні харчування або відсутності відбитого сигналу відбувається в такий спосіб. Допустимо, що при включенні або відсутності відбитого сигналу реверсивний лічильник і лічильники схеми видачі сигналу «Дозвіл» обнулені. Рівень «Балка 0» з виходу реверсивного лічильника надходить на вхід 1 комутатора 1.
Рівень «Балка 0», що надходить на вхід 1 комутатора 1, забороняє проходження на вихід 1 комутатора 1 імпульсів, що надходять на вхід 3 з виходу лічильника 1, при цьому на виході 1 комутатора 1 будуть діяти імпульси із частотою 12,5 кГц, що надходять на вхід 5 комутатора 1 із входу блоку. З виходу 1 комутатора 1 імпульси частотою 12,5 кГц надходять на комутатор 2 і на вихідний контакт блоку. Ця частота використовується в якості тактової в режимі пошуку сигналу, причому, пошук виробляється від менших висот до більшого.
При виявленні сигналу на виході реверсивного лічильника встановлюється рівень «Балка 1», що надходить на вхід 1 комутатора 1 і вхід інвертора 1. Рівень «Балка 1» на вході 1 комутатора 1 дозволяє проходження на вихід 1 комутатора 1 імпульсів з виходу лічильника 1, що надходять на вхід 3 комутатори 1 і забороняє проходження імпульсів із частотою 12,5 кГц, що надходять на вхід 5 комутатора 1.
Таким чином, на вихід 1 комутатора 1 проходять імпульси з виходу лічильника 1 і потім, через комутатор 2, пропускаються на вихідний контакт блоку.
На тактові входи лічильників 3 і 4 з комутатора 2 надходять імпульси «Fт», а на знакові - «±S». лічильники роблять підрахунок імпульсів тактової частоти й на їхньому виході утвориться код. Код з виходів лічильників надходить на входи ПКН, на виході якого з'являється напруга керування відповідному коду, що прийшов. Керуюча напруга з виходу ПКН видається через вихідні контакти блоку на підсилювач, для регулювання посилення, і модулятор.
У режимі установки висоти зовнішніми сигналами, сигнал «Вуст Н» у вигляді рівня «Балка 1» через перетворювач рівня подається на вхід інвертора 3 і вхід комутатора 2, на другий вхід якого подається сигнал з виходу інвертора 3. Це приводить до того, що комутатор 2 не пропускає сигнали «± S», «Fт» і «Дозвіл» формовані в блоці. На вихідні контакти блоку видаються перетворені за рівнем сигнали «Вуст ± S», «Вуст Fт», а замість сигналу дозвіл видається рівень «Балка 1». Зміною рівня сигналу «Вуст ± S» і частоти сигналу «Вуст Fт» у режимі «Вуст Н» забезпечується режим імітації видачі вихідної інформації в діапазоні вимірюваних висот.
3. РОЗРАХУНКОВА ЧАСТИНА
3.1 Розрахунок двійкових кодів для цифрових компараторів
У схемах частотного дискримінатора й смугового фільтра застосовані цифрові компаратори. Вони порівнюють значення коду обмірюваної частоти з опорними кодами відповідній перехідній частоті й границям смуги пропущення.
