Устройство для частотно-фазовой автоподстройки частоты Советский патент 1985 года по МПК H03L7/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в быстродействующих системах фазовой синхронизации. Известно , устройство частотно-фазовой автоподстройки, в котором счетчик включен в кольцо автоматической подстройки частоты 1. Однако устройство обладает недостаточным быстродействием и низкой точностью. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для фазовой автоподстройки частоты, содержащее соединенные в кольцо управляемый генератор, фазовый детектор, второй вход которого является сигнальным входом устройства, фильтр нижних частот и усилитель постоянного тока, датчик направления перестройки, подключенный к выходу фильтра нижних частот, дискретный, интегратор, выполненный в виде соединенных последовательно реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом управляемого генератора, два генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены со счетным входом реверсивного счетчика дискретного интегратора соответственно через первый и второй элементы И 2. Однако известное устройство имеет низкое быстродействие. Цель изобретения - повыщение быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для частотно-фазовой автоподстройки частоты, содержащем соединенные в кольцо управляемый генератор, фазовый детектор, второй вход которого является сигнальным входом устройства, фильтр нижних частот и усилитель постоянного тока, датчик направления перестройки, подключенный к выходу фильтра нижних частот, дискретный интегратор, выполненный в виде соединенных последовательно реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с вторым входом управляемого генератора, два генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены со счетным входом реверсивного счетчика дискретного интегратора соответственно через первый и второй элементы И, параллельно входам фазового детектора подключен цифровой частотный детектор, между его противофазными выходами и прямым реверсным входами реверсивного счетчика включены соответственно последовательно соединенные третий элемент И и первый сумматор и последовательно соединенные четвертый элемент И и второй сумматор, между противофазными выходами датчика направления перестройки и другими входами первого и второго сумматоров включены соответственно пятый и щестой элементы И, к третьему выходу цифрового частотного детектора подключен индикатор частотной расстройки, неинвертирующий выход которого подключен к вторым входам первого, третьего и четвертого элементов И, а инвертирующий - к вторым входам второго, пятого и щестого элементов И. На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства для частотнофазовой автоподстройки частоты. Устройство содержит соединенные в кольцо управляемый генератор 1, фазовый детектор 2, фильтр 3 нижних частот и усилитель 4 постоянного тока, датчик 5 направления перестройки, цифровой частотный детектор 6, индикатор 7 частотной расстройки, генераторы 8 и 9 тактовых импульсов, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13, пятый 14 и шестой 15 элементы И, первый 16 и второй 17 сумматоры, дискретный интегратор 18, включающий в себя реверсивный счетчик 19 и цифроаналоговый преобразователь 20. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии частоты управляемого генератора 1 и входного сигнала не равны. Разностная частота с третьего выхода цифрового частотного детектора 6 подается на индикатор 7 частотной расстройки, в качестве которого может быть использован частотный детектор, на второй вход которого подано периодическое напряжение, частота которого равна пороговой от генератора опорного сигнала, в котором эта частота сравнивается с пороговым значением, выбираемым близким к полосе захвата кольца ФАПЧ без учета дискретного интегратора 18. Если величина частотной расстройки превышает пороговое значение, на счетный вход реверсивного счетчика 19 поступают через первый элемент И 10 импульсы с генератора 8 тактовых импульсов. С противофазных выходов цифрового частотного детектора 6 сигналы управления направлением счета поступают при этом либо через третий элемент И 12 и первый сумматор 16, либо через четвертый элемент И 13 и сумматор 17. Код реверсивного счетчика 19 при этом изменяется, изменяя через цифроаналоговый преобразователь 20 напряжение на входе управления управляемого генератора 1 в сторону уменьшения расстройки. Когда разностная частота становится меньше пороговой, первый элемент И 10 закрывается сигналом индикатора 7 частотной расстройки, который открывает второй элемент И 11, что обеспечивает подачу на счетный вход реверсивного счетчика 19 импульсов с генератора 9 тактовых импульсов. При этом сигналами индикатора 7 частотной расстройки запираются элементы И 12 и 13 и подается разрешающий сигнал

на пятый и шестой элементы И 14 и 15, что обеспечивает подключение датчика 5 направления перестройки к входам управления направления счета реверсивного счетчика 19 либо через пятый элемент И 14 и первый сумматор 16, либо через шестой элемент И 15 и сумматор 17. В результате код реверсивного счетчика 19 изменяется, уменьшая тем самым ошибку по фазе.

Положительный эффект от использования изобретения состоит в том, что сначала

параллельно аналоговому кольцу ФАП работает кольцо цифровой ЧАП, что обеспе чивает быструю компенсацию начальной частичной расстройки и создает условия захвата по кольцу ФАП, а затем кольцо ЧАП размыкается и дискретный генератор оказывается подключенным параллельно аналоговому кольцу ФАП, что обеспечивает быстродействие в переходном режиме, широкую полосу захвата и малую фазовую

ошибку в режиме синхронизма.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ, содержащее соединенные в кольцо управляемый генератор, фазовый детектор, второй вход которого является сигнальным входом устройства, фильтр нижних частот и усилитель постоянного тока, датчик направления перестройки, подключенный к выходу фильтра нижних частот, дискретный интегратор, выполненный в виде соединенных последовательно реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход Kofoporo соединен с вторым входом управляемого генератора, два генератора тактовых импульсов, выходы которых соединены со счетным входом реверсивного счетчика дискретного интегратора соответственно через первый и второй элементы И, отличающееся тем, что. с целью повышения быстродействия, параллельно входам фазового детектора подключен цифровой частотный детектор, между его противофазными выходами и прямым и реверсным входами реверсивного счетчика включены соответственно последовательно соединенные третий элемент И и первый сумматор и последовательно соединенные четвертый элемент И и второй сумматор, между противофазными выходами датчика направления перестройки и другими входами первого и второго сумматоров включены соответстсл венно пятый и шестой элементы И, к третьему выходу цифрового частотного детектора подключен индикатор частотной расстройки, неинвертируюший выход которого подключен к вторым входам первого, третьего и четвертого элементов И, а инвертирующий - к вторым входам второго, пятого и шестого элементов И. 4ib ;о 4: