Устройство подстройки фазы выходного сигнала умножителя частоты Советский патент 1987 года по МПК H03B19/00 H03L7/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в устройствах формирования сигналов с высокой стабильностью частоты, в измерительных системах.

Целью изобретения является повышение фазовой стабильности выходного сигнала.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства подстройки фазы выходного сигнала умножителя частоты. с.

Устройство подстройки фазы выходного сигнала умножителя частоты содержит умножитель 1 частоты, дополнительные блоки 2, 22, . . .2, . . .2 У1 1ножения частоты, управляемые фазовые дискриминаторы 3,, 3,...3,...,

20

25

3f(, управляемый фазовращатель 4, измерители 5 , 5,j, . . . 5 ,. , . 5 , дисперсии первый 6 и второй 7 сумматоры, компараторы 8., ,8 , , , .8 р, . . .8 напряжения, блок 9 сравнения, многовходо- вый усилитель 10 с регулируемьм коэффициентом усиления, (М+1)-й измери- тель 11 дисперсии, первьй, второй,

...Г-й,...N-й каналы 12 , 12,...,

12,,...12,.

1282304 2

вого сумматора 6 и на вход соответствующего измерителя дисперсии. Сигнал с выхода первого сумь.атора 6 одновременно поступает на сигнальный вход

5 многовходового усилителя 10 и на вход (N+l)-ro измерителя 11 дисперсии, формирующего напряжение и,,, пропорциональное дисперсии выходного сигнала первого сумматора 6. В формиро10 вании среднего значения фаз участвуют выходные сигналы только тех дополнительных блоков умножения частоты, использование которых уменьшает дисперсию флуктуации среднего значения фаз, так называемые нешумящие. Число М нешумящих и соответственно N-M щумящих дополнительных блоков умножения частоты может изменяться.

15

так.как каждая из статистик флуктуации фазы сигнала каждого из N дополнительных блоков 2,2,.,,...2,2 умножения частоты, в частности дисперсия, является случайной величиной, изменяющейся во времени. Обнаружение дополнительных блоков умножения частоты, которые являются шумящими, и исключение их из формирования среднего значения фаз осуществляется путем фазовой корреляционной обработки выходных сигналов дополнительных блоков 2 , ,2,j,.. . .2, . . .2, и умножителя 1 частоты.

Устройство подстройки фазы выход- ного сигнала умножителя частоты (УПФ) работает следующим образом,

На вход умножителя 1 частоты и дополнительных блоков 2,,2 , ...2,... 2/V поступает входной умножаемый сиг- нал. Подстройка фазы выходного сигнала УПФ осуществляется с помощью управляемого фазовращателя 4, на управляющий вход которого поступает с выхода многовходового усилителя 10 уп- равляющее напряжение, пропорциональ- ное отклонению фазы выходного сигнала умножителя 1 частоты от среднего значения фаз выходных сигналов дополнительных блоков 2 I ,2,, .. . ,2 , . . .2|j умножения частоты. В результате воздействия -управляющего напряжения на выходе управляемого фазовращателя 4 будет действовать сигнал с фазой, подстроенной к среднему значению фаз сигналов дополнительных блоков 2t , 2,...2р,2. С выходов каждого из управляемых фазовых дискриминаторов

3 33 2 «- t

напряжение, пропорциональное разности фаз выходного сигнала умножителя 1 частоты и выходного сигнала соответствующего дополнительного блока умножения частоты, поступает на один из входов пер0

5

0

5 0 5 0

55

так.как каждая из статистик флуктуации фазы сигнала каждого из N дополнительных блоков 2,2,.,,...2,2 умножения частоты, в частности дисперсия, является случайной величиной, изменяющейся во времени. Обнаружение дополнительных блоков умножения частоты, которые являются шумящими, и исключение их из формирования среднего значения фаз осуществляется путем фазовой корреляционной обработки выходных сигналов дополнительных блоков 2 , ,2,j,.. . .2, . . .2, и умножителя 1 частоты.

Напряжение, пропорциональное дисперсии входного сигнала каждого из первых N измерителей дисперсии, одновременно поступает на вход соответствующего компаратора 8 напряжения и на один из входов второго сумматора 7. Таким образом, на выходе второго сумматора 7 форшфуется напряжение Ilg, пропорциональное сумме дисперсий выходных сигналов управляемых фазовых дискриминаторов 3,,3,.. 31,.. .3/,Блок 9 сравнения на основе ана- диза,состоящего в проверке условия

иГо/из()/2,

поступающих на первый и второй, сигнальные входы соответствующих напряжений Ug и Идд, формирует на каждом из N управляющих выходов сигнал, Причем если равенство

(М+0/2

не выполнено, что указывает на участие в формировании среднего значения фаз дополнительнь1х блоков умножения частоты, которые являются шумящими, на каждом из N управляющих выходов блока 9 сравнения установится сигнал

разрешения, соответствующий потенци- any логической единицы. В этом случае сигнал с выхода каждого из N уп- равляемьпс фазовых компараторов 8,,8, ...8 ,...8| поступит на соответству- ющий управляющий вход многовходового усилителя 10 и управляющий вход соответствующего управляемого фазового дискриминатора. При этом каждый из N компараторов 8 , ,8 , .. .8 , . . .8j срав нивает напряжение, пропорциональное дисперсии выходного сигнала соответствующего управляемого фазового дискриминатора с порогом.

В случае превышения порога соответствующий компаратор выдает сигнал соответствующий логической единице, что приводит к отключению выходного сигнала соответствующего управляемого фазового дискриминатора и соответствующему увеличению коэффициента передачи многовходового усилителя 10.

Таким образом, из схемы формирования среднего значения фаз исключаются дополнительные блоки умножения частоты, которые являются шумящими, что обеспечивает выполнение условия

(М+1)/2 и следовательно, выдачу каждым из N

выходов блока 9 сравнения сигнала за- -30 управляемых фазовых дискриминаторов прета, соответствзтощего потенциалу логического нуля. Наличие сигнала запрета на управляющих входах управляемых фазовых дискриминаторов 3, , . . ...3, ...3I,.. .3 и многовходового усилителя 10 обеспечивает неизменное их состояние при случайных изменениях дисперсий выходных сигналов управляемых фазовых дискриминаторов

подключен к входу измерителя дисперсии соответствующего каналг., выход компаратора напряжения каждого из каналов объединен с одним из управ- 35 ляющих выходов блока сравнения, подсоединен к одному из управляющих входов многовходового усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и к управляющему входу соответствующее 3, ,3, , . . .3j , . . .3 . Стабильное во вре-40 го управляемого фазового дискримина- мени увеличение дисперсии фазовых тора, выход каждого из N управляемых

флуктуации одного или нескольких дополнительных блоков умножения частоты приводит к появлению на одном из выходов блока 9 сравнения управляю-. щего сигнала и, следовательно, к обнаружению дополнительных блоков умножения частоты, которые являются шyмяш ми, и исключению их из схемы формирования среднего значения фаз :по приведенному алгоритму работы УПФ

Формула изобретения Устройство подстройки фазы выходного сигнала умножителя частоты, со- 55

50

ВНИ КПИ . Заказ 7284/56 Тираж 899

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 O

держащее мнолдатель частоты, N дополнительных блоков умножения частоты, N управляемых фазовых дискриминаторов и управляемый фазовращатель,сигнальный вход которого подключен к выходу умножителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения фазовой стабильности выходного сигнала, введены N каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных измерителя дисперсии и компаратора напряжения, первый и второй сумматоры, блок сравнения, (Ы+1)-й измеритель дисперсии

5 и мно-говходовый усилитель с регулируемым коэффициентом усиления, выход которого подключен к управляющему входу управляемого фазовращателя, при этом сигнальные входы N допол0 нительных блоков умножения частоты объединены с входом умножителя частоты, выход каждого из N дополнительных блоков умножения частоты соединен с первым входом соответствзто щего управляемого фазового дискриминатора, вторые входы всех N управляемых фазовых дискриминаторов объединены и подключены к выходу умножителя частоты, выход каждого из N

фазовых дискриминаторов соединен с одним из входов первого сумматора, выход которого соединен с входом

(N+)-ro измерителя дисперсии и с

сигнальным входом многовходового усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, выход измерителя дисперсии каждого из каналов подключен к одному из входов второго сумматора, выход которого подсоединен к первому сигнальному входу блока сравнения, второй сигнальный вход которого соединен с выходом (N+l)-ro измерител°я дисперсии.

Подписное

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - по- вьшение фазовой стабильности выходного сигнала. Устр-во содержит умножитель частоты I, дополнительные блоки 2-2 умножения частоты, управляемые фазовые дискриминаторы 3,- 3„, управляемьй фазовращатель 4, измерители дисперсии , сумматоры 6 и 7, компараторы 8,- 8 напряжения, блок сравнения 9, многовходовый усилитель 10 с регулируемым коэф.усиления, (N+1)-H измеритель дисперсии 11, каналы 12,- 2(. 1 ил. (О С