Цифровой фазовращатель Советский патент 1987 года по МПК H03K7/04 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в цифровых системах преобразования информации с фазово-импульсной модуляцией сигналов.

Цель изобретения - повышение надежности работы цифрового фазовращателя при малых дискретах изменения, фазы.

На чертеже представлена функциональная схема цифрового фазовращателя.

Фазовращатель содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, блок 3 переноса фазового сдвига, включающий соединенные последовательно смеситель 4 и фильтр 5, регистр 6 кода, блок 7 вычитания кодов, блоки 8 и 9 сравнения кодов и триггер 10.

Выход генератора 1 импульсов соединен с первым входом смесителя 4 и входом двоичного счетчика 2, разрядные выходы которого соединены с первыми входами блока 8 и 9 сравнения кодов, выходы блока 8 сравнения

10

15

Сигналы t/g частотой //yV и сигнал U частотой f подаются на входы блока 3 переноса ф|азового сдвига, С помощью смесителя 4 и фильтра 5 выделяется разностная частота выходного сигнала L s

h f-f/N f, имеющего фазу

„, VL 25lL-z:i) Ф -N-1 N-

соответствующую временной задержке

/ ) 2f /V-1

По переднему фронту импульсов Уз записывается информация в //(-триггере 10. Из-за несинфазности сигналов Uz и {7з на протяжении периода низкой частоты f/N в выходном сигнале L lo возникает дополникодов соединены с /, /(-входами триггера 10, 20 тельный фазовый сдвиг Аф,, зависящий от

взаимного положения указанных сигналов. Допустим, что 0. Тогда дополнительный фазовый сдвиг

25

30

выход которого соединен с выходной щинои, а тактовый вход - с выходом фильтра 5, второй вход смесителя 4 соединен с выходом блока 9 сравнения кодов, вторые входы которого соединены с выходами блока 7 вычитания кодов, первые входы которого соединены с выходами старших разрядов регистра 6 кода и вторыми входами блока 8 сравнения кодов, вторые входы - с выходами младших разрядов регистра 6 кода, входы которого соединены с шиной установки кода фазы.

Цифровой фазовращатель работает следующим образом.

С выхода генератора 1 импульсы такто-г1

вой частоты периодом / - поступают на

двоичный счетчик 2 с коэффициентом деле- ни я Л .

Обозначим код старших разрядов регистра 6 кода фазы через г, а код младщих разрядов /, i, j (Т, ;V-1. В результате сравнения разрядов счетчика 2 и старших разрядов кода фазы i на выходе блока 8 сравнения кодов получаем парафазные импульсные последовательности Us, U s, сдвину2л 2 2ш тые на угол срг -rj-J in относительно

сигнала Uz (последний разряд счетчика 2). Минимальная величина ({зазового сдвига

л,п 2Я д. - i fJ fi -

ГМ7-,; L.

N-1 N(..IN

1) интервалу

NT NT что соответствует временному

-г

Mi - -тт т, который зависит от значения ко-

да фазы стар1пих разрядов i. Суммарный фазовый сдвиг выходных импульсов L lo определяется взаимным положением сигналов Us. (U s) и и я и равен

, I д2ni I 2n(/-n

I Ф2+Ф1+АФ1 - -f

Ф1

N

N(N-)

jik - 5ч/

N(N-l) jV

.A. N-r

40

45

что соответствует временному положению переднего фронта сигнала

t.i,.(i+)r,

Минимальный дискрет фазы выходного сигнала соответствует значению кода , и равен

АФ1 (Wirvr(при i I) равна ф2«

2i

N

Блок 7 вычитания кодов осуществляет вычитание кода / из кода i. Тогда в результате сравнения разрядов двоичного счетчика 2 и разностного кода (г-/) с выхода блока 7 вычитания кодов на выходе блока 9 сравнения кодов формируется сигнал /Уд, сдвинутый относительно сигнала Uz на угол

ф|

2л, (/-)

NT

N

Сигналы t/g частотой //yV и сигнал U частотой f подаются на входы блока 3 переноса ф|азового сдвига, С помощью смесителя 4 и фильтра 5 выделяется разностная частота выходного сигнала L s

h f-f/N f, имеющего фазу

„, VL 25lL-z:i) Ф -N-1 N-

соответствующую временной задержке

/ ) 2f /V-1

По переднему фронту импульсов Уз записывается информация в //(-триггере 10. Из-за несинфазности сигналов Uz и {7з на протяжении периода низкой частоты f/N в выходном сигнале L lo возникает дополни5

0

л,п 2Я д. - i fJ fi -

ГМ7-,; L.

N-1 N(..IN

1) интервалу

NT NT что соответствует временному

-г

Mi - -тт т, который зависит от значения ко-

да фазы стар1пих разрядов i. Суммарный фазовый сдвиг выходных импульсов L lo определяется взаимным положением сигналов Us. (U s) и и я и равен

, I д2ni I 2n(/-n

I Ф2+Ф1+АФ1 - -f

Ф1

N

N(N-)

jik - 5ч/

N(N-l) jV

.A. N-r

что соответствует временному положению переднего фронта сигнала

t.i,.(i+)r,

Минимальный дискрет фазы выходного сигнала соответствует значению кода , и равен

АФ1 (Wirvr

Таким образом, цифровой фазовращатель позволяет получить малое значение дискрета изменения фазы выходного сигнала без снижения его частоты. Введение блока 7 вычитания кодов и изменения структуры блока 3 позволяют избавиться от сбоев фазы в выходном сигнале в связи с тем, что за счет отсутствия взаимно простых делителей в числах Л и /V -1 сигналы (Уз и U не имеют совпадающих фронтов на протяжении всего периода низкой частоты NT (кроме

). Случай исключается блоком 7 вычитания кодов путем замены нуля на I-/-1.

Формула изобретения

Цифровой фазовращатель, содержащий генератор импульсов, выход которого соединен с входом двоичного счетчика, разрядные выходы которого соединены с первыми входами первого и второго блоков сравнения кодов, выходы первого из которых соединены с информационными входами //(-триггера, выход которого соединен с выходной шиной, а тактовый вход - с выходом блока переноса фазового сдвига, первый вход которого соединен с выходом второго блока

0

сравнения кодов, и регистр кода, входы которого соединены с пашой установки кода фазы, а выходы старших разрядов - с вторыми входами первого блока сравнения кодов, отличаюш,ийся тем, что. с целью повышения надежности, в него дополннтел1 - но введен блок вычитания кодов, причем выходы старших разрядов регистра кода соединены с первыми входами блока вычитания кодов, выходы младших разрядов регистра кода соединены с вторыми входами блока вычитания кодов, выходы которого соединены с вторыми входами второго блока сравнения кодов, а второй вход блока переноса фазового сдвига соединен с выходом генератора импульсов.

Изобретение относится к импульсной технике. Цифровой фазовращатель (ЦФ) содержит генератор 1 импульсов, двоичный счетчик 2, блок (Б) 3 переноса фазового сдвига, смеситель 4, фильтр 5, регистр 6 кода, Б 8 и 9 сравнения кодов и триггер 10. Введение в ЦФ нового элемента Б 7 вычитания кодов, а также новых электрических связей между функциональными элементами повышает надежность его работы при малых дискретах изменения фазы. 1 ил. Bbiwd со со to О5