Цифровой частотно-фазовый дискриминатор Советский патент 1987 года по МПК H03D13/00 

10

If

11363431

Изобретение относится к радиотех- нике, может быть использовано в цифровых системах фазовой автоподстрой- ,ки частоты, и является усовершенствованием устройства по авт.св. № 1027798.

Цель изобретения - расширение дискриминационной характеристики.

На фиг. 1, представлена электрическая структурная схема цифрового частотно-фазового дискриминатора; на фиг.2 и 3 - временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг.4 - расположение линейного участка и зон фиксации частотных расстроек.

Цифровой частотно-фазовый дискриминатор (фиг.1) содержит статический регистр 1 с выходами 1-j, где j - но- мер разряда статического регистра (), шина 2 входных импульсов, блок 3 запрета, элемент ИСКЛЮЧМОЩЕЕ ИЛИ 4, формирователь 5 коротких импульсов, первый, второй и третий элементы ИЛИ 6-8 первый и второй RS- триггеры 9 и 10, первый, второй и третий элементы И-НЕ 11 - 13, счетчик 14, дополнительный счетчик 15 с выходами 15-е где е - номер разряда дополнительного,счетчика (,(К+1)), шина 16 опорных импульсов, шина 17 счетных импульсов.

Цифровой частотно-фазовьш дискриминатор работает следующим образом.

пульса на вход записи статического регистра 1 информация из счетчика 14 записывается в статический регистр 1 .

Если частота входных импульсов,- nocTynawmjtx по шине 2 (фиг, 2, б, 3,6) , больше частоты опорных импульсов, поступаюп их по шине 16 (бх оп то разность фаз этих сигналов убывает от цикла к циклу (фиг,2) и достигнет нижнего порога в момент времени t, когда количество счетных импульсов, прошедших в счетчик 14 до прихода очередного входного импульса будет

удовлетворять неравенству N, m

04

,К-1

- NI, р ), Код записанный

в статический регистр 1 будет удов20

летворять неравенству

m

, И -

NP 2 В этом случае в m старших и (К+1)- ом разряде (фиг.2,в) статического 25 регистра 1 будут нули. Нуль появится на выходе элемента. ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 (фиг.2, г.) и через открытый первый элемент ИЛИ 6 на S-выходе первого RS-триггера 9. Лервый RS-триггер 9 включится (фиг.2,е) и закроет второй элемент ИЛИ 7, исключив включение второго RS-триггера 10 (фиг.2,ж) до сброса первого RS-триггера 9. На выходе третьего элемента ИЛИ 8 устанавли30

Дополнительный счетчик 15, исполь- 35 вается уровень логической единицы, трезуемый в качестве преобразователя частота-код , подсчитывает количество счетных импульсов, пришедших по шине 17 между соседними импульсами опорного сигнала, пришелших по шине 16 (фиг.2а, 3,а). Это число равно

NC,

СЧ

/f

on

где f

С4

fonследования счетных и опорных импульсов соответственно. На выходе дополнительного счетчика 15 выходной код инвер тируется , к.1

NCU 21

И благодаря смещению выходов его разрядов по отношению к входам разрядов счетчика 14 делится на два 1

Nc4/2 ( 1- fcu/fon) /2.

Этот код, соответствующий коду коррекции фазы опорными импульсами, поступающими по шине 16 устанавливается в счетчике 14. Счетные импульсы, поступающие по шине 17, увеличивают значение кода счетчика 14. В момент прихода по шине 2 входного имтьего элемента И-НЕ 13, т.е. в знаковом разряде выходного кода цифрового частотно-фазового кода дискриминатора ноль (фиг.2,з), на выходе второго

40 элемента И-НЕ 12, т.е. в старшем разряде выходного кода - единица частоты (фиг.2,и), которая отключит младише разряды выходного кода, постз/паюп его через блок 3 запрета. Сброс первого

45 и второго RS-триггеров 9 и 10 произойдет при переключении знакового разряда статического регистра 1 по сигналам формирователя 5 (фиг,2,д). При этом, вт.таршем разряде выходного

50 кода появится нуль, который включает младшие разряды выходного кода, поступающего через блок 3 запрета. Если разность частот опорных и .входных импульсов не равна нулю, то процесс

55 повторится. Таким образом, формирует- ся одна полярность частотной дискриминационной характеристики.

Если разность опорных и входных импульсов равна нулю, то дискримина

f

пульса на вход записи статического регистра 1 информация из счетчика 14 записывается в статический регистр 1 .

Если частота входных импульсов,- nocTynawmjtx по шине 2 (фиг, 2, б, 3,6) , больше частоты опорных импульсов, поступаюп их по шине 16 (бх оп то разность фаз этих сигналов убывает от цикла к циклу (фиг,2) и достигнет нижнего порога в момент времени t, когда количество счетных импульсов, прошедших в счетчик 14 до прихода очередного входного импульса будет

удовлетворять неравенству N, m

04

,К-1

- NI, р ), Код записанный

в статический регистр 1 будет удов

летворять неравенству

m

, И -

NP 2 В этом случае в m старших и (К+1)- ом разряде (фиг.2,в) статического регистра 1 будут нули. Нуль появится на выходе элемента. ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 (фиг.2, г.) и через открытый первый элемент ИЛИ 6 на S-выходе первого RS-триггера 9. Лервый RS-триггер 9 включится (фиг.2,е) и закроет второй элемент ИЛИ 7, исключив включение второго RS-триггера 10 (фиг.2,ж) до сброса первого RS-триггера 9. На выходе третьего элемента ИЛИ 8 устанавли

тор работает в режиме сравнения фаз и устанавливается режим синхронизма Причем переход из режима сравнения частот и режим сравнения фаз происходит автоматически.

Если частота входных импульсов меньше частоты опорных импульсов (fgj fp), то разность фаз этих синалов возрастает от цикла к циклу (фиг.2,к). Верхний порог удовлетвогг

f

N

ряет неравенству

сК

2

-- N

Кор р

ИЛИ

Np- 2

что

соответствует появлению единиц в m старших и (К+1)-ом разряде статического регистра 1 (фиг.3,в). В этом случае второй RS-триггер 10 включен (фиг.Зе), а первый RS-триггер 9 выключен

(фиг.3,ж). В старшем и знаковом разрядах выходного кода устанавливаются уровни логической единицы (фиг.3,з,к), а младшие разряды выходного кода отключены сигналы на выходах злемен- т ы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и формирователя 5 для этого случая показаны .3,г и фиг.3,д соответственно. Таким образом, формируется другая полярность частотной дискриминационной характеристики.

Количество старших разрядов статического регистра 1 соединенных со

363431

входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 позволяет производить регулировку диапазона линейного участка характе- g ристики частотно-фазового дискриминатора.

Таким образом Автоматическое изменение кода начальной разности фаз

., f N 1гло„ (2 - f.

/f, )/2 по (К-И)20 входных сигналов,

- (

корр. - V J-cK

10 ому выходу дополнительного счетчика 15 позволяет поддерживать равенство зон фиксации ufL. Ф-А (фиг.4,б) частотных расстроек при изменении частоты опорного сигнала. Увеличение

15 зоны &(1иф по отношению величины этой зоны в известном устройстве (фиг.4,а) позволяет обеспечить устойчивую работу дискриминатора в более широком диапазоне рабочих частот

Формула изобретения

Цифровой частотно-фазовьт дискри- минатор по авт.св. № 1027798, о т- личающийся тем, что, с целью расширения дискриминационной характеристики,введен дополнительный счетчик, счетный вход которого соеди- нен с шиной счетных импульсов, вход разрешения считывания - с шиной опорных импульсов, а инверсные выходы разрядов - с входами соответствуюпц1х разрядов счетчика. ,

Фие. 2

Фиг.З

Редактор И.Сегляник

NffOpp.{2 f -7-fcv./fon.)/2 фие.

Составитель Э.Борисов

Техред МоХоданич Корректор Г.Решетник

Заказ 6378/52 Тираж 900 Подписное ВНИШТИ 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

I -)

NKOpp. -О

Цель изобретения - расширение дискриминационной характеристики. Цифровой частотно-фазовый дискриминатор содержит статический регистр 1, шину 2 входных импульсов, блок 3 запрета, элемент I ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, формирователь 5 коротких импульсов, три элемента ИЛИ 6, 7, 8, два RS - триггера 9, 10, три элемента И-НЕ 11, 12, 13, счетчик 14, шину 16 опорных импульсов, шину 17 счетных импульсов. С целью расширения дискриминационной х-ки введен дополнительный счетчик 15, который используется в качестве преобразователя частота-код и подсчитывает количество счетных импульсов, пришедших по шине 17 между импульсами опорного сигнала, пришедших по шине 16. 4 ил. I 1В И2.