Фазовый дискриминатор Советский патент 1983 года по МПК H03D13/00 

-

гТ1

Дгд

SXf97l Изобретение огносигся к радиогех тке и может быть использо&ано в система фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), в частности в цифровых синтезаторах частоты, Известен фазовый дискриминатор (ФД) содержащий устройство для преобразования сдвига фаз в длительность импупьса, соединенное с устройством для преобразо вания длительности импушла в напряжение. Для преобразования сдвига фаз в длительность икшульса ислольз.уется логичес кий элемент ттаа ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ11 Недостатком такого устройства является невозможность его работы при большой скважности рабочего сигнала, поступ ющего с делителя частоты с дробным переменным коэффициентом деления. Наиболее близким к предлагаемому является фазовый дискриминатор, содерж щий триггер Tima , выход которого соединен с фильтром нижних частот, вход рабочего сигнала соединен с входом триггера, а вход опорного сигнала - с входом R триггера. Этот дискриминатор способен работать при любой скважности входных сигналов 2 , Однако его Недостатком является то, что он обладает пилообразной статическо характеристикой т.е. в его статической характеристике имеется линейный участо с производной лищь одного знака, что не позволяет осуществлять синхронизацию в синтезаторе при различных знаках частот управляемого генератора к генератора частоты подставки. Цель изобретения - расширение частот ного диапазона при использовании в синтезаторе частот. Поставленная цель достигается тем, что в фазовый дискриминатор, содержащий триггер типа R-5-T, выход которого соединен с входом преобразователя длительности импульсов в напряжение, введен инвертор и 2 элемента И-НБ, причем выходы элементов И-НЕ соединены с входами R и S триггера, входная клемма опорного сигнала соединена с входом Т триггера, с первым входом второго элемента И-НЕ и входом инверто ра, а входная клемма рабочего сигнала соединена с.вторым входом второго элемента И-НЕ, второй вход первого элемен та И-НЕ соединен с выходом инвертора Введение двух элементов И-НЕ и инвертора позволяет получить треугольную характеристику фазового дис1фиминатора. На. фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы его работы. Устройство содержит инвертор 1, элементы И-НЕ 2 и 3, триггер 4, преобразователь 5 длительности импульсов в напряжение, . Фазовый дискриминатор работает следующим образом. На вход 6 поступает опорный сигнал в форме меандра, а на вход 7 - рабочий сигнал в виде коротких положительных импульсов большой скважности. В случае, если рабочий и fflyльc опережает по фазе |Срез опорного импульса менее чем на 18О°, то импульсы установки поступают только на вход S триггера, а на входе f присутствует высокий логический уровень Триггер устанавливается в состояние 1 Рабочим импульсом и возвращается BJ: стояние О срезом опорного импульса. В случае, если рабочий импульс отстает по фазе менее чем на 180 от среза опорного.импульса, то импульсы установки присутствуют только на входе R триггера, а на входе S устанавливается вые о кий логический уровень. В этом случае триггер уста.навливается в состояние 1 срезом опорного импульса, а возвращается в состояние О рабочим импульсом. Из временных Диаграмм видно, что при изменении опережения рабочим импульсом среза опорного импульса от ISO до О длительность импульса на выходе триггера линейно уменьшается от 0,5 Т до О (где Т - период частоты сравнения), а при дальнейшем увеличении задержки рабочего импупьса относительно опорного импупьса от О до 180° длительность выходного икшульса триггера пинейк но увеличивается от бдоО.ЗТ , т.е. статическая характеристика ФД имеет треугольную форму;. Небольшая мертвая зона имеет место, когда рабочий импульс совпадает с фронтом или срезом опорного икШульса, Однако, поскольку скважность рабочих импушьсов велика, то мертвая зона пренеб{)ежимо мала и не оказывает вредного влияния на работу устройства. Наличие у фазового дискриминатора треугольной статической характеристики позволяет осуществлять фазовый захват как в случае, когда частота управляемого генератора меньше частоты подставки, так и в противоположном случае. Это дает возможность при неизменном числе значений частоты подставки увеличить вдвое число синтезируемых час го г на выходе сингезатора, либо синтезировап заданное число частог при меньшем числе значений частоты подставки, что лозволяет упростить генератор частоты подставки, причем этот положительный 96 эффект достигается без снижения частоты сравнения и без усложвения схемы синтезатора, поскольку предлагаемый фазовый дискриминатор способен работать при большой скважности входаого с(ггнв(па.

ФАЮВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, содержащий триггер типа выход которого соединен с входом преобразователя длительности импульса в напряжение, о тличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона при использовании в синтезаторе частот, в него введен инвертор и 2 элемента И-НЕ, причем выходы элементов И-НЕ соединены с входами и Sтриггера, входная клемма опорного сигнала соединена с входом Т триггера, с первым входом второго элемента И-НЕ и входом инвертора, а екоякая клемма рабочего сигнала соединена с вторым входом второго элемента И-НЕ и первым входом первого Элемента И-НЕ, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с выходом инвертора.