Фазокорректирующее устройство Советский патент 1991 года по МПК H04L7/02 

(21)4674977/09

(22)05.04,89

(46)07.02.91. Бюл. М Ь

(72)А.Н.Медведев

(53)621.394.662(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР М 1160578, кло Н 04 L 7/02, 1984.

(54)ФАЗОКОРРЕКТИРУ10ЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(57)Изобретение относится к электросвязи. Цель изобретения - повышение точности. Фаэокорректирующее устр-во содержит задающий г-р 1t триггеры 2, 8 и 10, эл-ты ИЛИ 3 и 4, эл-ты И 5

и 6, инвертор 7 и эл-т И-НЕ 9. Изменение фазы осуществляется в устр-ве путем добавления или вычитания импульсов в выходной последовательности с При этом изменяется мгновенное значение частоты выходных импульсов за счет изменения периода следования нескольких из них. Изменяется количество фазовых циклов выходных импульсов в единицу времени. Устр-во осуществляет корректировку фазы как в сторону опережения, так и в сторону отставания относительно первоначального значения. 1 ил о

с&

N

оэ

4ь

to

СО

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в высокоскоростных приемниках дискретной информации, в аппаратуре синхронной передачи данных, например в системах коллективного пользования в качестве исполнительного элемента систем автоматического регулирования фазы цифрового сигнала

Цель изобретения - повышение точности.

На чертеже представлена электрическая схема фазокорректирующего устройства.

Фазокорректирующее устройство содержит задающий генератор 1, триггер 2, первый и второй элементы ИЛИ 3 и 4, первый и второй элементы И 5 и 6, инвертор 7, первый дополнитель- ныи триггер 8, элемент И-НЕ 9 и второй дополнительный триггер 10„

Фазокорректирующее устройство работает следующим образом.

Устройство осуществляет изменение фазы за счет добавления или вычитания импульсов в выходной последовательности. При этом изменяется мгновенное значение частоты выходных импульсов за счет изменения периода следования нескольких из них При этом количество фазовых циклов выходных импульсов в единицу времени меняется t Если к выходу рассматриваемого устройства подключить цифровой дели- теть частоты, то фаза выходных импульсов делителя будет меняться в сторону опережения или отставания от первоначальной с дискретом, равным периоду следования выходных импульсов рассматриваемого фазокорректирующего устройства, а число дискретов будет равно числу добавленных (для опережения) или вычитания (для отставания) импульсов в выходной последователь- ности данного устройства.

В исходном состоянии (при отсутствии коррекции фазы) задающий генератор 1 выдает последовательность импульсов, период следования которых в два раза меньше следования выходных импульсов устройства при отсутствии коррекции (Ти 2Тзг). Управляющие сигналы на первом и втором устройствах отсутствуют, поэтому на выходе элемента И-НЕ 9 логическая 1, а на инверсном выходе второго дополнительного триггера логический О (так как на его S-выходе - поги

5

5

ческий О с первого входа устройства) .

Логический О с инверсного выхода второго дополнительного триггера 10 поступает на второй вход второго элемента ИЛИ 4, на первый вход которого поступают выходные импульсы устройства, проходящие через этот элемент на С-вход первого дополнительного триггера 8. При включении устройства данный триггер устанавливается в то или иное состояние. Пусть это будет логическая 1 по инверсному выходу и логический О - по прямому. Тогда один из элементов И 5 и 6 открывается по третьему входу для прохождения сигналов, а другой закрывается (в данном случае элемент И 5 открыт, и элемент И 6 закрыт)„ При этом импульсы от задаютего генератора 1 поступают на тактогый вход триггера 3 (Т-типа), через инвертор 7, так как триггер 2 работает по заданному фронту импульсов. Пример 3 осуществляет деление частоты импульсов задающего генератора HI два,, Таким образом, на выходах триггера 2 формируются две взаимоинверсиы последовательности импульсов типа меандр с периодом следования Ти (период следования выходных импульсов устройства в отсутствии коррекции), которые используются для получения на выходах эпементов И 5 и 6 двух импульсных последовательностей периода Ти, сдвинутых одна относительно другой на полпериода (на Ги/2 ), Для этого на вторые входы элементов И 5 и 6 подаются сигналы с соответствующих выходов триггера 2 (на элемент И 5 - с инверсного, на элемент И 6 - с прямого), а на первые входы обоих элементов И 5 и 6 - проинверти- рованные импульсы задающего генератора 1 (с инвертора 7) с периодом Т,г . При этом импульсы проходят на выход того из элементов И 5 и 6, на третий вход которого подана логическая 1 с соответствующего выхода первого дополнительного триггера 8 (в данном случае импульсы в исходном состоянии есть на выходе первого элемента И 5). Выходные импульсы элементов И 5 и 6 через первый элемент ИЛИ 3 проходят на выход устройства. Эти выходные импульсы через второй элемент ИЛИ 4 поступают на С-вхоц первого дополнительного триггера 8

51

и в зависимости от состояния его I- и К-входов, могут менять состояние его выходов. Но в исходном состоянии на I- и К-выходе первого дополнительного триггера 8 логический О поэтому состояние его выходов по заданному фронту импульсов, приходящих на его тактовый вход, не меняетс

При необходимости произвести корректировку фазы в сторону опережения относительного значения управляющий сигнал подается на первый вход устройства, на втором входе устройства - логический О. Рассматривается случай, когда до начала корректировки фазы на выход устройства проходит импульсная последовательность с выхода первого элемента И 5. С появлением на первом входе устройства управляющего сигнала на I- и К-входах первого дополнительного триггера 8 устанавливается логическая 1 и этот триггер начинает работать в режиме деления на два частоты импульсов, приходящих на его тактовый вход, срабатывания по заданному фронту этих импульсов. Эти импульсы поступают через второй элемент ИЛИ 4 с выхода устройства, поэтому после установки управляющего сигнала на первом входе устройства, по заднему фронту первого же следующего выходного ньпульса устройства первый дополнительный триггер 8 переключается в противоположное состояние (логическая 1 по прямому выходу, логический О - по инверсному). При этом первый элемент И 5 закрывается для прохождения импульсов, а второй элемент И 6 - открывается, и его выходной импульс, сдвинутый на лолпериэда относительно предыдущего, проходит на выход устройства.

Таким образом, в случае коррекции фазы на опережение, длительность фазового цикла выходных импульсов устройства сокращается с Т до . Поскольку управляющий сигнал еще действует на I- и К-входы первого дополнительного триггера 8, то этот триггер по заднему фронту уже сдвинутого на Ти/2 импульса опять переключается в первоначальное состояние, и на ьы- ход устройства снова проходит импучьс с выхода первого элемента И 5. Фазовый цикл между соседними выходными импульсами снова равен Тц/2, Таким образом, за время Ти на выходе уст

10

15

20

5

64

0

5

0

5

С

5

29

ройства формируются два импульса, а не один, как в случае отсутствия коррекции. Это равносильно сдвигу фазы выходных импульсов на дискрет, равный в сторону опережения.

Подобная коррекция фазы в сторону опережения продолжается в устройстве до тех пор, пока на первом входе его присутствует управляющий сигнал. С окончанием этого сигнала на I- и К-входах первого дополнительного триггера 8 устанавливается логический О и по заданному фронту следующего выходного импульса, пришедшего на С-вход этого триггера, первый дополнительный триггер 8 своего состояния не изменяет, и на выход устройства все последующие иьпульсы идут с выхода какого-то одного из элементов II 5 или 6 и неизменным периодом Ти Количество импульсов, добавленных в выходную последовательность устройства, равно количеству импульсов, сформированных триггером 2 за время действия управляющего сигнала.

Элемент И-НЕ 9 и триггер 10 при корректировании фазы в сторону опережения в работе устройства не участвуют. При корректировке фазы в сторону отставания относительно первоначального значения ппавляющиГ; сигнал также подается на первый вх ,д устройства, а на втором входе устройства устанавливается логическая 1. Рассмотрим случен корректировки фазы в сторону отставания на один дискрет (гэчная корректировка фазы). При этом из выходной импульсной ;ова- тельности устройства должен быть выттен если имлулос. Как и п предыду- щсм случае на выход устройства до начала корректировки пусть проходят импульсы с выхода первого элемента И 5.

С появлением на первом входе устройства управляющего сигнала элемент 9 получает разрешение для .гро- хождения на его выход выходных км- пульгов устройства, приход} на второй вхчлц этого элемента. Одновременно 1 и К-входах первого дополнительного триггера 8 станавпивается логическая 1, подготавливает этот триггер к работе в режиме деления на два частоты импульсов, приходящих на пго тактовый вход через второй элемент ИЛИ 4 с выхода устройства Первый же следующий выходной импульс

устройства начинает поступать на С-вход первого дополнительного триггера 8, так как на втором входе второго элемента ИЛИ 4 логический О, первый дополнительный триггер 8 не срабатывает от переднего фронта этого импульса (срабатывание триггера 8 по С-входу происходит только по заднему фронту импульса перепаду напря- жения из уровня логической 1 в уровень логического О). Одновременно проинвертированный выходной импульс устройства появляется на выходе элемента И-НЕ 9 и поступает на D-вход второго дополнительного триггера 10с На С-вход этого триггера поступают импульсы задающего генератора. При этом фронты инверсного импульса с выхода элемента И-НЕ 9 за- держаны относительно фронтов импульса задающего генератора 1 на время 4C-J где tg - время задержки на распространение сигнала в одном логическом элементе устройства о

Величина 4ТЭ, получается из предположения, что задержки сигнала в инверторе У, элементах И (5 или о), первом элементе ИЛИ 3 и элементе И-НЕ 9 - одинаковые. Поэтому иеред ний фронт импульсов задающего генератора 1 (задний фронт импульсов инвертора 7) поступает во время наличия логического О на D-входе второго дополнительного триггера 10. Поэтому на инверсном выходе второго дополнительного триггера 10 устанавливается, логическая 1. До этого 1ам был логический Э, обеспечивавшийся при работе бе-з коррекции логическим О на S-входе второго дополнтельного триггера 10, а при начале управляющего сигнала подтвержденный фронтом первого следующего импульса задающего генератора, т.к. на выходе элемента И-НЕ 9 до этого была логическа 1 .Логическая 1 с выхода второго до- mлнительноготриггера 10 подтверждает логическую 1 , установившуюся на выход второго элемента ИЛИ 4 с приходом на его первый вход выходного импульса устройства, С окончанием этого импульса на первом входе второго элемента ИЛИ 4 на его выходе - логическая 1 сохраняется, поэтому срабатывания первог о дополнительного триггера 8 по заднему фронту импульса HI происходит.

j

о

5

0

0

5

Состояние выходов первого дополнительного триггера 8 не меняется, к выходу устройства по-прежнему остается подключенным выход первого элемента И 5. Во время формирования переднего фронта следующего импульса задающего генератора 1 выходной импульс устройства отсутствует, поэтому на D-входе второго дополнительного триггера 10 - логическая 1, и по этому фронту импульса задающего генератора 1 второй дополнительный триггер 10 устанавливается в логический О, пройдя через второй элемент ИЛИ 4, воспринимается на С-входе первого дополнительного триггера 8 как задний фронт импульса, поэтому первый дополнительный триггер 8 меняет состояние своих выходов на противоположное . При этом к выходу устройства через первый элемент ИЛИ 5 оказывается подключен выход второго элемента И 6, но к этому времени импульс, который мог бы пройти через этот элемент на выход устройства, уже окончился, и таким образом из выходной последовательности как Сы вычитается один импульс. В дальнейшем с окончанием управляющего сигнала на первом входе устройства состояние пергюго к .второго дополнительных триггеров 8 и 10 не меняется, и на выход начинают поступать импульсы с выхода второго элемента И 6, причем пспвыи из них отстоит от предыдущего i.-i чремя Ти/2. Это равносильно сдвигу фазы выходных импульсов на дискрет, равньй Tjr, в сторону отставания. Все последующие после коррекции выходные импульсы пойпут с неизменным периодом.

Формула изобретения

Фазокоррактирующее устройство, содержащее задающий генератор, триггер, два элемента ИЛИ, причем выход первого элемента ИЛИ является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью ловышени 1 точности, введены первый и второй дополнительные триггеры, инвертор, первый и второй элементы И, элемент И-НЕ, первый вхгщ которого соединен с I и 1С-входа- MnjiepBoro дополнительного триггера и S-входпм второго дополнительного триггера и является первым входом устройства, при этом выход задающего

генератора подключен к тактовому входу второго дополнительного триггера и через инвертор к тактовому входу триггера и первым входам первого и второго элементов И, к вторым входам которых подключены соответственно инверсный и прямой выходы триггера, а выходы первого и второго элементов И через первый элемент ИЛИ подключены к первому входу второго элемента ИЛИ и второму входу элемента И-НЕ, третий вход которого является вторым входом устройства, а выход элемента

И-НЕ подключен к D-входу второго дополнительного триггера, R-вход которого является входом единичного потенциала устройства, причем инверсный выход второго дополнительного триггера подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к тактовому входу первого дополнительного триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к третьим входам соответственно второго и первого элементов И.