Детектор разности частот Советский патент 1991 года по МПК H03D13/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах контроля стабильности частоты, а также в цифровых системах автоматической подстройки частоты.

Цель изобретения - повышение линейности при одновременном повышении точности и расширении динамического диапазона частотного рассогласования.

На фиг.1 дана структурная схема детектора разносчи частот; на фиг.2, 4 - графики, поясняющие принцип работы и анализа линейности характеристики детектирования.

Детектор разности частот содержит делитель частоты на четыре 1, первый делитель частоты на два 2, второй делитель частоты на два 3. первый D-триггер 4, второй D-триггер 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6. счетчик импульсов 7, RS-триггер 8, формирователь импупьсов 9. Делители частоты на два с входом Сброс могут быть выполнены на основе D-триггеров с входом Сброс.

Детектор разности частот работает следующим образом.

Если частоты сравниваемых сигналов Тэт и fx равны, на выходе делителя 1 и на выходе делителя 3 появляются импульсы с

fxfai

частотой ел едова н и я

и

соответст44

венно и скважностью, равной двум, при этом far/4 fx/4 и на основном выходе D- триггера 5 и инверсном выходе D-триггера

4присутствует напряжения одинакового логического уровня.

При этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 присутствует напряжение логического нуля, которое разрешает счет счетчику 7, на выходе счетчика появляются

импульсы с частотой -ттгг . где М-модуль

счета счетчика 7, которые поступают на вход

5RS-триггера 8.

На инверсном выходе RS-триггера 8 появляется уровень логического нуля, означающий то, что измеряемая частота fx far, т.е. Af 0.

Если частота fx з fai и сигнал контролируемой частоты подвержен действию помех, т.е. происходит дрожание фронтов импульсов с выхода делителя 1 частоты на

Ё

О 4 Ю О СО 00

Мере Ерес

rye ( - дггмчетыре, го на выходе элемента ИСКЛЮЧ-V K3iiJ,FF ИЛИ б появляется импульс ДЛИГеЛЬ- НиСГ hO (U)PRblLL ЭЮЩвй ПврИОД иЗС ГОТЫ

г Oi ) .л поступает на РХОД иая установке счгмчика 7 и зчпд R RC ipn ft р-18 В момеигдрйгтвиъ импупьса счетчи 7устанаопизае1 м а начальное(нулевое)ьо- спэяние а на нс срснам вы оде RS гоигге ра 8 появляйся импульс пы ОЖУЮЛзчо

ПОЛТОИС СГИ

По переднему у мчульс с инверсного выход RS-i риггеоа 8 (с. ф-и V e) фор м и р и в а г е л D имi vл ь с о в 9 формирует чороткий аси.ожитель1 ы импуль ((п ) поп р,е1/ствиег1 которого дели- РЧЬ 4aCic 1Ы нд дрч 2 сбрасыва т в нулэ- ополите (с™ Ь 1Г lf l

1

Гэг iB/SLHOCTb НООМ ПО°ЭНпОГО С ВЫ-

ооа фоогл ро ) j елч 9 на выходе де тигеля ы на лс, нпп/льснзя f ocneiouTit- i чпс s коюгая поступает ьа

О i Oi Ы Я ЧОТ.и

,г - о п .. одному ,/(Ц СОЕ Ни ьгорою i ъ hr оьа (см ф.лг j) поя в

ht -yЛЬC о ПОГЛРДЭГСТвПЬИГ I 3 КОюр1 оказывавгс 1 дцичу ои i a ф-je о иг-гу/ мснои поспс,ис8с«{ельнпс И ьа епчоде делителя 1 HJ Qи ипи на i Шс в aeiruf сгти от спгмга Фаз дс сброса де1мге1я 2, т г фропчл импульсов с выхода делителя 3 ока- зываются Р ссадине импульсов с выхода делителя 1 Ггм фиг 2а) при этом на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ: ИЛИ б {см фи 2г) импульсной псследопател-гносги не возникает так KS отклонение фронтов инпульсов контролируемой частоты с вихо- да делителя I от f eoeso бззового значения

не превышает величину At -o-f- Дйяее

в ид пелит

1 О О ПОП , г

нр тунающ дрпител 4 LI

2 f:

Э1

процесс повторяется, пока не возникает очередной na6ef фаз через время Т, равное 1

1 - 1/F k

2

Гэт

Таким образом, на выходе элемент а ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 возникает импульсная последовательность с частотой

следования Д f - I-41

(Импульсная последовательность с частотой следований Af l-yj- 1 с

выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 поступает на вход начальной установки счетчика 7 и вход R RS-триггера 81 Период импульсов естк времени

счета сметчик 7 (см фиг 2д) f ели

А г , fxfar ,

Af I -pr, I гт тс 113 ВЬКПДР

счетчика 7 появляются иыпульсч которые поступают иг в/о.- i, PS триггере- 8 на инверсно 1 выломе 15Ь оипера 8 появляется у.мпульсчая последогательност ь, скважность котоион те дпупеп ногть импульса ьупево о уровня То завмси и величины A f (см фиг За Ь в)

Кооффиииен i заполнен л импульсов на вь1/оде RS-Tpwi гэса 8 ипррделяотся выра- 1 Г0 г д

гдеТ0 2М/Ьт Ai - f

л,, й ,0

кениемg

Следовательно если

0

5

0 5 0

5

0

5

тот з

выходе счетчика 7

на инверсном вьиодо R i н , -оа 8 появля ются импульсы козффнч -IT заполнения которых (см фиг 4 } Oi, опорциона- лен величине Л i с Оп;,ыье Д f тем бол0 ше и g

Если ЛТ - 91 I - то ча

выходе C4fM j л с , льг idn по ледова тельность отоутс( (i ц.hг Зч б в) чЗ« TAf Гэ , /i no/i дсиств ем импульс t . .10™,г -- льчогт - -чода элЈ лопге И КГмо Aiji iZT ИЛ ь К i ipwrrepbycia s fcTviB3 ..л ь P II-II ti i Ј, t „юяние на ин uepcivjr ,ыхо

Рели i j ri ж г т-(л nf3I где п 2,3итд то «a si элемента ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИПИ 6 Судд гтрис ч твовать иасf3i f3i

Т 4Н - импульсное последователе1-ости не будет и на инвер чоР1 PS триггера 8 будет пригутстьзвгт ООЧРНЬ ЛГТИЧРСКОИ едини тэт

dol Т КаУ f I- -д-.

Такшм оЬразо гсхною регектирова имя на частстэ/ не ПОО УОД /Т

Кач видно 1Чфафикойфиг 4 характеристика n rcKTOpcs рэоность- частот линейна

Предлагаемое устоойстсл сбятлаят высокой защмтом отложного четеь. i кования

ВЫСОКОЙ ТОЧНОСТоВД И ЛИНО РОСТЬЮ CT KIHрования высокой лт ехозагции е Нулеаой уроврнь на st xri д, t о

ра разности .кае( - far. т е при iXJ О

У прототип, как ппм A f - 0 зк vi Af , з njjK x f3i ± Динамический диепазон ча логного рассогласования -яь -лтепьнп ш ре /

ПрОГО ИГП ПрМ i- U f ЬСОКОЙ TO lhOсiи детектирования, т е величина изменения Д( можег быть значительно больше

Формула изобретения Детектор разности частот, содержащий первый и второй D-триггеры, RS-триггер, формирователь импульсов, делитель частоты на четыре, выход которого подключен к входу синхронизации второго D-триггера, отличающийся тем, что, с целью повышения линейности детектирования при одновременном повышении точности детектирования и расширения диапазона частотного рассогласования, в него введены последовательно соединенные элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к первому и второму входам которого подключены соответственно РОЯМОЙ выход второго D-трип е ра и инверсный выход второго D-триггера,

Ј

-

0

5

n

и счетчик импульсов, выход которого под-- ключей к S-входу RS триггера, к R-входу которого подключен выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные первый делитель частоты из два, к входу Сброс которого подключен инверсный выход RS-триггера через формирователь импульсов, и второй делитель частоты на два, выход которого подключен к счетному входу счетчика импульсов, к входу синхронизации первого и информационному входу второю D-триггеров. пои зтом входом измеряемой частоты и входом этаяонной частоты детектора разности частоты являются соответственно входы делителей частоты на четыре и на два. а вход синхронизации второго D-триггера обьеди нен с информационным входом -trrjo-oio О триггера.

- -Зг

O-f

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение линейности детектирования при одновременном повышении точности детектирования а также расширение диапазона частотного рассогласования. Детектор разности частот содержит делитель 1 частоты на четыре делители 2 и 3 частоты на два, D-триггеры 4 и 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, счетчик 7 импульсов, RS-триггер 8 и формирователь 9 импульса Цель достигается за счет обеспечения высокой защиты от ложного детектирования, 4 ил.

Фиг Л

фиг 2