Устройство фазовой автоподстройки частоты Советский патент 1987 года по МПК H03L7/00 

11

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для использования в радиоприемных устройствах.

Цель изобретения - повышение помехоустойчивости в переходном режиме

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства фазовой автоподстройки частоты, на .фиг. 2 - диаграммы, поясняющие его ;работу.

; Устройство фазовой автоподстройки частоты содержит синфазный фазовый детектор 1, квадратурный фазовый детектор 2, выходной сумматор , первый 4, четвертый 5, второй 6 и тре- тий 7 сумматоры, первый 8 и второй 9 односторонние ограничители, пер- вый 10 и второй 11 дополнительные фильтры Н1-ШНШС частот, первьй 12 и второй 13 ключи, подстраиваемый гене ратор 14, фильтр 15 нижних частот, фазоинвертор 16, фазовращатель 17 на 90°, фильтр 18 верхних частот и усилитель-ограничитель 19.

Устройство фазовой автоподстройки частоты работает следующим образом,

При подаче на вход устройства сигнала на выходах сумматоров 4 и 5 образуются напряжения биений (фиг.2а,б На выходе выходного сумматора 3 в ре зультате прохождения через односторонние ограничители 8 и 9 получают сумму полуволн н апряжений биений (фиг, 2 в)J из которых фильтр 15 нижних частот вьщеляет среднее значение (фиг. 2 г), являющееся управляющим сигналом для подстраиваемого генератора 14е Это соответствует случаю, когда клюта 12 и 13 закрыты и на вторых 1входах сугдматоров 6 и 7 сигнал отсутствует, т.е. когда имеется обычная сиртема фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) с векторомер- ным фазовым детектором.

За снет фазовращателя 17 на 90° напряжение биений на выходе квадратурного фазового детектора 2 (фиг.2д) сдвинуто относительно выходного нап- ряжения синфазного фазового детектора 1 на +90 или -90° в зависимости от знака начальной частотной расстройки. Из выходного напряжения квадратурного фазового детектора 2 усилитель-ограничитель 19 формирует прямоугольные импульсы (фиг, 2е), которые управляют работой ключей 12 и 13.9 открьшая их на время действия импульса. На время открывания ключей 5

05

,

O

5 0

5- 0

5 0 5 192

обратные связи замыкаются. Часть выходного напряжения синфазного фазового детектора 1, соответствующая увеличению частотной расстройки в системе, подавляется (фиг. 2 ж). Поскольку коэффициент взаимной обратной связи К-- 1, подавление одного из каналов происходит практически на все время действия и утульса. Для обеспечения величины К 1 необходимо, чтобы коэффициент передачи цепи обратной связи был больше коэффици- ента передачи канала фазового детектора 1.

При работ з в шумах процессы в устройстве протекают аналогично. Среднее значение напряжения на выходе синфазного фазового детектора 1 при работе в шумах представлено на фиг. 2 3. В момент времени, когда ключи 12 и 13 закрыты (взаимные обратные связи разомкнуты), средне.е значение выходного напряжения определяется разностью средних значений напряжений в каналах синфазного фазового детектора 2, причем один канал синфазного фазового детектора 1 . .образован первым и вторьм сумматора- ьда и первым односторонним ограничи- телем другой - четвертым и третьим сумматора1 ш и вторым односторонним ограничителем. При открывании ключей процесс одного из каналов подавляется и среднее значение выходного напряжения определяется процессом только одного канала, при малых соотношениях сигнал/шум среднее значение этой части выходного напряжения не

4 Jr .Ja молсет быть меньше величины т.-о

(среднего, значения огибающей шума) , где 6- параметр распределения. Это объясняет эффект повышения помехо - устойчивости в переходном , т.е, обеспечения более высокого среднего уровня управляющего напряжения. После осуществления захвата частоты, биения на выходе квадратурного фазового детектора 2 исчезают, ключи закрыты и устройство работает как обычная система ФАПЧ,

Дальнейшее повышение помехоустойчивости в установившемся режи1-1е может быть достигнуто включением между фильтром верхних частот 18 и усилителем-ограничителем 19 ключа, уп- равляемого индикатором синхронизма, полностью устраняющем влияние квадратурной цепи на синфазный фазовый детектор 1 в режиме синхронизма.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее последовательно соединенные синфазный фадовый детектор, первый вход которого является входом устройства, фильтр нижних частот и подстраиваемый генератор, последовательно соединенные фазовращатель на 90, вход которого соединен с вторым входом синфазного фазового детектора, квадратурный фазо- вьй детектор, второй вход которого подключен к входу устройства, а также усилитель-ограничитель, отличающееся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости в переходном режиме, синфазный фазовый детектор выполнен в виде последовательно соединенных первого сумматора, второго сумматора, первого одностороннего ограничителя, первого

тора, второго одностороннего ограничителя и выходного сумматора, выход которого является выходом синфаэ- ного фазового детектора, между выс ходом второго одностороннего ограничителя и вторым входом второго сумматора включены последовательно соединенные второй дополнительный фильтр нижних частот и второй ключ, между

fO первым входом первого сумматора, являющегося первым входом синфазного фазового детектора, и вторым входом, третьего сумматора включен четвертый сумматор, вторые входы первого и

f5 четвертого сумматоров подключены к выходам фазоинвертора , вход которого является вторым входом синфазного фазового детектора при этом выход усилителя-ограничителя подключен к

20 объединенным управляющим входам первого и второго ключей, являющихся третьим входом синфазного фазового детектора, а между выходом квадратурного фазового детектора и входом

дополнительного фильтра нижних час- 25 усилителя-ограничителя включен фильтр

тот, первого ключа, третьего сумма2905194

тора, второго одностороннего ограничителя и выходного сумматора, выход которого является выходом синфаэ- ного фазового детектора, между выс ходом второго одностороннего ограничителя и вторым входом второго сумматора включены последовательно соединенные второй дополнительный фильтр нижних частот и второй ключ, между

fO первым входом первого сумматора, являющегося первым входом синфазного фазового детектора, и вторым входом, третьего сумматора включен четвертый сумматор, вторые входы первого и

f5 четвертого сумматоров подключены к выходам фазоинвертора , вход которого является вторым входом синфазного фазового детектора при этом выход усилителя-ограничителя подключен к

20 объединенным управляющим входам первого и второго ключей, являющихся третьим входом синфазного фазового детектора, а между выходом квадратурного фазового детектора и входом

25 усилителя-ограничителя включен фильтр

верхних частот,

t

V

XN /л /

V

/X / /

XN /л /

У ч/ v/

IfufZ

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости в переходном режиме. Устр-во содержит синфазный фазовый детектор (ФД) 1, состоящий из пяти сумматоров 3-7, двух односторонних ограничителей 8 и 9, двух фильтров 10 и 11 нижних частот, двух ключей 12 и 13 и фазоинвертора 16, квадратурный ФД 2, подстраиваемый г-р 14, фильтр 15 нижних частот, фазовращатель 17 на 90 , фильтр 18 верхних частот и усилитель-ограничитель 19. Цель достигается путем обеспечения более высокого среднего уровня управляющего напряжения, т.к. даже при малых соотношениях сигнал/ шум среднее значение выходного напряжения синфазного ФД 1 (при его вышеуказанном вьтолнении) не может быть меньше среднего значения огибающей шума. 2 ил. СО 3-нзна Sffxo IC О СП со

Редактор Л.Пчолинская Заказ 7916/57

Составитель С.Даниэлян

Техред И.Попович Корректор М.Демчик

Тираж 922Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4