Фазовый дискриминатор Советский патент 1991 года по МПК H03D13/00 

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для выделения разности фаз двух колебаний.

Цель изобретения - повышение точности детектирования при отклонении формы входных сигналов от меандра.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предлагаемого фазового дискриминатора.

Фазовый дискриминатор содержит первый элемент И-НЕ 1, первый 2 и второй 3 инверторы, второй 4 и третий 5 элементы И-НЕ. первый 6 и второй 7 RS-триггеры, первый формирователь импульсов 8, третий инвертор 9, четвертый 10 и пятый 11 элементы И-НЕ, четвертый 12 и пятый 13 инверторы.шестой элемент И-НЕ 14. второйфор- мирователь импульсов 15, третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры, первый 18, второй 19, третий 20 и четвертый 21 блоки выделения фронта сигнала.

Предлагаемый фазовый дискриминатор работает следующим образом.

Условно принимают последовательность импульсов на первом входе эталонной. По отношению к передним фронтам импульсов этой последовательности оценивают положения передних фронтов импульсов последовательности на втором входе фазового дискриминатора. Если передний фронт импульса эталонной последовательности появляется раньше того же фронта импульса на втором входе, то считают , что имеет место положительный сдвиг фаз {формируется сигнал Х& ), если наоборот, то отрицательный (Х ).

Третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры формируют стробы, во время действия которых возможен положительный или отрицательный сдвиг фаз. Формирование этих стробов и их расположение на временной оси по отношению к остальным сигналам показывает, что строб, формируемый третьим RS-триггером 16, есть импульс полржи- тельной полярности, начинающийся по приходу заднего фронта импульса на первом входе фазового дискриминатора и заканчивающийся в момент прихода переднего фронта импульса на входе первого инвертора 2. Аналогично, строб, формируемый четвертым RS-триггером 17, есть импульс положительной полярности, начало которого совпадает с задним фронтом импульса на втором входе фазового дискриминатора, а окончание - с задним фронтом импульса на выходе четвертого инвертора 12. Очевидно, что в выделенные указанным способом интервалы времени в виде стробов попадают импульсы с выхода

третьего 9 и пятого 13 инверторов, по длительности пропорциональные разности фаз, причем, в зависимости от знака разности совпадение происходит со своим стробом.

Импульсы (логические нули), соответствующие разности фаз, формируются на выходе первого 1 и шестого 14 элементов И-НЕ. Сигнал с выхода первого 1 элемента

И-НЕ инвертируется третьим инвертором 9 и приходит на выход устройства в виде сигнала Х# в момент совпадения со стробом, формируемым третьим RS-триггером 16, на четвертом элементе И-НЕ 10. При отрицательном сдвиге фаз аналогичное совпадение произойдет на пятом элементе И-Н Е 11, но уже инвертированного пятым инвертором 13 сигнала с выхода шестого элемента И-НЕ 14 со стробом, формируемым четверТым RS-триггером 17.

Формирователи импульсов 8 и 15 имеют то же назначение, что и в прототипе: они служат для ликвидации паразитных сигналов на выходах четвертого 10 и пятого 11

элементов И-НЕ, обусловленных задержками в логических элементах. Аналогично прототипу выполнен знаковый канал фазового дискриминатора. На прямом выходе второго RS-триггера 7 появляется уровень 1 дяя

случая положительной разности фаз, на инверсном выходе уровень 1 появляется при отрицательной разности фаз входных сигналов.

Блоки выделения фронта сигнала 18-21

являются по существу асинхронными узлами формирования короткого импульса по фронту входного сигнала. Они предназначены для превращения потенциальных входов установки RS-триггеров в дифференциальные.

Предлагаемый фазовый дискриминатор сохраняет работоспособность в условиях скачкообразного изменения фазы при форме входных сигналов типа меандр, а также

при отклонении формы входных сигналов от меандра, т.е. при условии подачи на вход устройства коротких импульсов. Единственное требование - наличие перекрытия этих импульсов во времени, пусть и малое, зэвисящее от быстродействия примененной элементной базы.

Формула изобретения

Фазовый дискриминатор, содержащий первый элемент И-НЕ, первый вход которого является первым входом фазового диск- .риминатора, первый инвертор, вход которого является вторым входом фазового

дискриминатора, а выход соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и входом второго инвертора, выход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, первый RS-триг- гер, R-вход которого подключен к второму входу фазового дискриминатора и к вторым входам второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых соединены соответственно с S-входом и R-входом второго RS-триггера, первый формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ и к входу третьего инвертора, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, и пятый элемент И-НЕ, при этом выходы второго RS-триггера являются знаковыми выходами фазового дискриминатора, а выходы четвертого и пятого элементов И-НЕ - информационными выходами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования при отклонении формы входных сигналов от меандра, введены четвертый и пятый инверторы, шестой элемент И-НЕ, второй формирователь импульсов, третий и четвертый RS-триггеры и четыре блока выделения

фронта сигнала, при этом вход четвертого инвертора соединен с первым входом фазового дискриминатора, а выход - с первым входом шестого элемента И-НЕ и входом

второго блока выделения фронта сигнала, выход которого соединен с S-входом третьего RS-триггера, второй вход шестого элемента И-НЕ соединен с.вторым входом фазового дискриминатора и с входом третьего блока выделения фронта сигнала, выход которого соединен с R-входом третьего RS- триггера, выход шестого элемента И-НЕ соединен с входом пятого инвертора и входом второго формирователя импульсов, выходы

которых подсоединены к первому и второму входам пятого элемента И-НЕ соответственно, вход и выход четвертого блока выделения фронта сигнала подсоединены соответственно к выходу первого инвертора и к S-входу четвертого RS-триггера. R- вход которого соединен с выходом первого блока выделения фронта сигнала, вход которого подключен к первому входу фазового дискриминатора, причем прямые входы

третьего и четвертого RS-триггеров соединены с третьими входами соответственно четвертого и пятого элементов И-НЕ.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для выделения разности фаз двух колебаний. Цель изобретения - повышение точности детектирования при отклонении формы входных импульсов от меандра. Фазовый дискриминатор содержит первый элемент И-НЕ 1, первый инвертор 2, второй инвертор 3, второй элемент И-НЕ 4, третий элемент И-НЕ 5, первый Вход1 Вход2 RS-триггер 6, второй RS-триггер 7, первый формирователь импульсов 8, третий инвертор 9, четвертый элемент И-НЕ 10, пятый элемент И-НЕ 11. четвертый 12 и пятый 13 инверторы, шестой элемент И-НЕ 14, второй формирователь импульсов 15, третий 16 и четвертый 17 RS-триггеры и четыре блока выделения фронта сигнала 18-21. В предлагаемом фазовом дискриминаторе обеспе- чивается повышенная точность детектирования при отклонении формы входных импульсов от меандра. Предлагаемый фазовый дискриминатор сохраняет работоспособность при любой скважности входных импульсов, если эти импульсы имеют хотя бы и малое перекрытие во времени. 1 ил. ел С о 00 со со 00 о