Устройство фазовой автоподстройки частоты Советский патент 1992 года по МПК H03L7/00 

Э 3

ТЕ1 7Т-Ц

-ЦТ

Фиг.1

10

vj со ю N о VI

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для синхронизации работы автогенератора.

Известны системы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), содержащие управляемый генератор (УГ), пропорциональный фазовый детектор (ФД) и управляющую схему (УС), в которых стабилизируется частота УГ путем сравнения в ФД фаз входного и выходного колебаний и подачи через УС управляющего сигнала обратной связи на УГ.

Им присущ недостаток - низкая точность фазирования.

Известны точные системы ФАПЧ, содержащие знаковый фазовый детектор ЗФД и УС.

Им присущ недостаток - малый допустимый диапазон входных частот.

Известна система ФАПЧ, содержащая соединенные последовательно интегратор с о сбросом (ИС), статическое звено (СЗ), сумматор (Су), У Г, ЗФД и датчик смены знака разности фаз (ДСЗРФ), выход которого присоединен к входу сброса ИС, и интегрирующее звено (ИЗ), включенное между выходом ИС и другим входом Су, причем инверсный выход ЗФД присоединен к второму входу ДСЗРФ, а второй вход ЗФД является входом устройства.

Недостаток системы заключается в малых полосах захвата и удержания (малом допустимом рабочем диапазоне входных частот).

Цель изобретения - расширение полосы захвата и удержания устройства ФАПЧ.

Сущность изобретения заключается в адаптации скорости изменения управляющего сигнала обратной связи к частоте входного колебания. Отличия предлагаемого устройства ФАПЧ заключаются в том, что ИС выполнен в виде последовательно соединенных счетчика (Сч), цифроаналогового преобразователя (ЦАП) и инвертора (Инв), а также коммутатора (Км), выход которого является выходом ИС, управляющие входы Км подключены к прямому и инверсному выходам ЗФД, первый и второй входы Км подключены соответственно к выходу ЦАП и Инв, при этом вход сброса Сч является входом сброса ИС, а тактовый вход Сч соединен с входом устройства ФАПЧ.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.

Обозначения, принятые на фиг. 1: вход устройства ФАПЧ, 2 - ЗФД, 3 - ДСЗД, 4 - Сч, 4 - Сч, 5 - УГ. 6 - Км, 7 - ЦАП, 8 - СЗ, 9 - ИЗ, 10-Инв, 11 - Су. Выход УГ 5 и вход 1 подключены соответственно к первому и второму входам ЗФД 2, прямой выход которого соединен с первым входом ДСЗРФ 3 и первым управляющим входом Км 6, а инверсный выход - с вторым входом ДСЗРФ 3 и вторым управляющим входом Км 6. Выход

ДСЗРФ 3 подключен к входу сброса Сч 4, тактовый вход которого связан с входом 1 устройства, а выход через ЦАП 7 - с первым входом Км 6, второй вход которого через Инв 10 соединен с выходом ЦАП 7. Выход

Км 6 через СЗ 8 и ИЗ 9 соединен соответственно с первым и дополнительным входами Су 11, выход которого подключен к входу УГ 5.

Работа устройства ФАПЧ состоит в следующем.

ЗФД 2 (фиг. 1) при изменении знака разности фаз А р колебаний на входе 1 (фиг. 1) (вх. 1, фиг. 2) и выходе Уг 5 (5, фиг. 2) изменяет напряжение Ui и Da (2, фиг. 2) на

выходах ЗФД 2, что приводит к появлению на выходе ДСЗРФ 3 (3, фиг. 2) импульсов, обнуляющих Сч 4 (фиг. 1). При сохранении знака А р код в Сч 4 увеличивается, растут и напряжения 11Ц (7, фиг. 2), UK (6, фиг. 2) на

выходах ЦАП 7, Км б, причем полярность UK (6, фиг. 2) из-за наличия Инв 10 зависит от состояния ЗФД 2, т.е. от знака А р . Действуя через узлы СЗ 8, ИЗ 9, Су 11 на УГ 5, сигнал UK корректирует частоту и фазу колебанийУГб.

Поскольку скорость изменения состояния Сч 4 зависит от частоты fBx колебания на входе 1, действие обратной связи системы

ФАПЧ адаптируется к fBx, что способствует увеличению допустимого диапазона изменения входных частот и, соответственно, росту полос захвата и удержания.

ДСЗРФ в представляет собой, например, две дифференцирующие цепи (по числу выходов ЗДФ) с суммированием на их выходах импульсов одного знака.

Формула изобретения Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее соединенные последовательно интегратор со сбросом, статическое звено, сумматор, управляемый генератор, знаковый фазовый детектор и датчик смены знака разности фаз,

выход которого присоединен к входу сброса интегратора со сбросом, и интегрирующее звено, включенное между выходом интегратора со сбросом и другим входом сумматора, причем инверсный выход знакового фазового детектора присоединен к второму входу датчика смены знака разности фаз, а второй вход знакового фазового детектора является входом устройства, о т личающее ся тем, что, с целью расширения полосы захвата и удержания,

интегратор со сбросом выполнен в виде последовательно соединенных счетчика, цифроаналогового преобразователя и инвертора, а также коммутатора, выход которого является выходом интегратора со сбросом, управляющие входы коммутатора подключены к прямому и инверсному выходам знакового фазового детектора, первый и второй входы коммутатора подключены соответственно к выходу цифроаналогового преобразователя и выходу инвертора, при этом вход сброса счетчика является входом сброса интегратора со сбросом, а тактовый вход счетчика соединен с входом устройства.

Изобретение относится к цадиотехнике и предназначено для синхронизации автогенераторов. Цель изобретения - расширение полосы захвата. Устройство содержит знаковый фазовый детектор 1, управляемый генератор 2, сумматор 3, статическое звено 4, интегрирующее звено 5, датчик 6 смены знака разности фаз и интегратор 7 со сбросом, включающий счетчик 8, цифроаналого- вый преобразователь 9, инвертор 10 и коммутатор 11. За счет соединения тактового входа счетчика 8 с входом устройства происходит адаптация постоянной времени интегратора 7 к входной частоте, чем и достигается цель изобретения. 2 ил.

Фиг. 2