Цифровой фазовый дискриминатор Советский патент 1991 года по МПК H03D3/04 

1

(21)4732561/09

(22) 25.08.89

(46)23.11.91. Бюл. №43

(72) В.Г.Аристов и Б.Г.Иванов

(53)621.376(088.8) (56)Теоретические основы радиолокации. /Под ред. Дулевича.- М.: Советское радио, 1978, с. 352.

(54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР

(57)Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для

измерения разности фаз двух сигьатов. Цель изобретения - повышение стабильно сти коэффициента передачи при упрощении устройства. Цифровой фазовый дискриминатор с входами 2, 7 содержит фазовращатель 1, делитель частоты 3 с n-разрядным входом 5, счетчик 4, регистр 6. Упрощение устройства позволяет исключить использование элементов, кото рые вносят нестабильность в коэффициент передачи цифрового фазового дискриминатора. 2 ил

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения разности фаз двух сигналов.

Цель изобретения - повышение стабильности коэффициента передачи при упрощении устройства.

На фиг.1 представлена структурная электрическая схема цифрового фазового дискриминатора; на фиг.2 - временные диаграммы и дискриминационная характеристика.

Цифровой фазовый дискриминатор содержит фазовращатель 1, первый вход 2, делитель 3 частоты, счетчик 4, п-разрядный вход 5 делителя 3 частоты, регистр 6, второй вход 7.

Дискриминатор работает следующим образом,

Импульсами с первого входа 2, поступающими через фазовращатель 1 и делитель 3 частоты на вход С разрешения записи кода в счетчик 4, на выходе последнего устанавливается обратный код, вдвое меньший обратного кода, поступающего на п-разрядный вход 5 (коэффициент деления Кд) На счетный вход 1 счетчика 4 импульсы с первого вхъда 2 поступают непосредственно. К моменту прихода импульса с второго зходэ 7 на вход С разрешения записи кода в регистр 6 в счетчик 4 пройдет количество импульсов N, пропорциональное интервалу между импульсами на входе С 4 и импульсом на втором входе 7. В регистр 6 запишется код числа AN N - Кд/2. Если N Кд/2, то из выходе регистра 6 будет обратный код разности фаз. В старшем, знаковом разряде регистра 6 в этом случае будет логическая 1 Если N Жд/2, то на выходе регистра 6 будет прямой код разности фаз. В знаковом разряде регистра 6 в этом случае будет логический О.

Число AN пропорционально разности фаз, и дискриминатор имеет пилообразную

1 Л

«

с.

tffuusЈ

характеристику, достоинством которой является максимальный размер ее линейного участка. При нулевом значении кода на выходе дискриминатора сигнал на входе С счетчика 4 опережает на половину периода сигнал на втором входе 7, что обеспечивает точную работу дискриминатора ввиду отсутствия состязания фронтов входных импульсов на наиболее ответственном участке характеристики и позволяет учесть знак разности фаз.

Фазовращатель 1 на л:, например, инвертор, если входным сигналом является меандр, также обеспечивает точную работу дискриминатора из-за отсутствия состязания фронтов импульсов на входах счетчика 4.

При фиксированном коде коэффициента деления делителя частоты 3 Ко коэффициент передачи дискриминатора равен Ко/3600.

При увеличении кода коэффициента деления Ко делителя частоты 3 уменьшается частота сигнала на входе С счетчика 4 и увеличивается коэффициент передачи дискриминатора Ко/3600, что обеспечивает постоянство общего коэффициента передачи цепи делитель - фазовый дискриминатор: (1/Ко)-(Ко/360°) 1/360° при использовании устройства в системах активного синтеза частот, когда делитель 3 частоты является делителем частоты системы.

При ухудшении отношения сигнал/шум на втором входе 7 в одном периоде колебаний по входу С счетчика 4 может оказаться больше одного импульса относительно второго входа 7. Смещение нуля дискриминационной характеристики фиг.2 цифрового фазового дискриминатора не произойдет, так как устройством обрабатываются все импульсы из смеси по второму входу 7. 7

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство проще и имеет лучшую стабильность коэффициента передачи за счет отсутствия генератора счетных импульсов,

триггера формирования временных ворот, элемента И, двух линий задержки, входящих в прототип. Вносимые этими блоками нестабильности отсутствуют у рассмотренного цифрового фазового дискриминатора устройства. При этом в нем сохраняются достоинства прототипа; устойчивая работа в режиме синхронизма, формирование знака разности фаз, широкий диапазон опорных частот, позволяющий использовать дискриминатор в системах активного синтеза частот с делителем в цепи обратной связи. Формула изобретения Цифровой фазовый дискриминатор, содержащий последовательно соединенные

фазовращатель, вход которого является первым входом устройства, и делитель частоты, а также последовательно соединенные счетчик, n-разрядный вход которого является входом кода начальной установки

разности фаз, и регистр, выход которого является выходом устройства, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности коэффициента передачи при упрощении устройства, вход разрешения

записи регистра соединен с вторым входом устройства, вход фазовращателя и выход делителя частоты соединены со счетным входом и входом разрешения записи счетчика соответственно, n-разрядный вход делителя частоты соединен с п-разрядным входом кода коэффициента деления, причем входы разрядов счетчика с 1-го по (п-1)- й соединены с разрядами входа делителя частоты, начиная со 2-го по n-й разряд соответственно, а n-й разряд n-разрядного входа счетчика соединен с шиной логической 1.

Вход С