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

ки триггера, дополнительно введены пер- вый формирователь импульсов, вход которого соединен с вторым входом фазового дискриминатора и является входом устройства, а выход - с тактовым входом счетчика, второй формирователь импульсов, вход которого подключен к выходу фазового дискриминатора, а выход к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого является входом сброса устройства, и ключ, вход сигнала которого подключен к второму выходу управляемого генератора, управляющий вход подключен к выходу триггера, а выход является выходом устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство фазовой автоподстройки частоты с индикацией захвата содержит фазовый дискриминатор 1, первый формирователь 2 импульсов, второй формирователь 3 импульсов, фильтр 4 нижних частот, управляемый генератор 5, элемент ИЛИ 6, счетчик 7, триггер 8 и ключ 9.

Входом устройства являются соединенные между собой второй вход фазового дискриминатора 1 и вход первого формирователя 2 импульсов, выход которого подключен к тактовому входу счетчика 7, выход фазового дискриминатора 1 подключен одновременно к входу фильтра 4 нижних частот и входу второго формирователя 3 импульсов, при этом выход фильтра 4 нижних частот подключен к входу управления частотой управляемого генератора 5, первый выход которого подключен к первому входу фазового дискриминатора 1. а выход второго формирователя 3 импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ 6, второй вход которого является входом сброса устройства, а выход элемента ИЛИ 6 подключен к входу сброса триггера 8 и к входу сброса счетчика 7, выход которого подключен к входу установки триггера 8, выход которого является выходом устройства, характеризующим состояние захвата частоты с требуемой точностью, этот выход подключен к управляющему входу ключа 9. вход сигнала которого подключен к второму выходу управляемого генератора 5, а выход ключа 9 является выходом устройства, с которого снимается сигнал, несущий информацию об оценке частоты опорного сигнала. Порог срабатывания первого формирователя,2 импульсов выбирается вблизи нулевого напряжения. Порог срабатывания второго формирователя 3 импульсов устанавливается несколько выше величины управляющего напряжения фазового дискриминатора 1, необходимой для подстройки частоты управляемого генератора 5

во всем заданном диапазоне частот опорного (исследуемого) сигнала.

Устройство работает следующим образом.

После поступления сигнала Сброс на вход сброса устройства, подключенного к второму входу элемента ИЛИ 6, счетчик 7 и триггер 8 устанавливаются в исходное состояние, при этом на выходе счетчика 7 и

0 триггера 8 и, следовательно, управляющем входе ключа 9 устанавливается уровень логического О, ключ 9 разомкнут.

Пусть на первый вход устройства пока не поступает опорный (исследуемый) сиг5 нал. При этом на тактовом входе счетчика 7

и втором входе фазового дискриминатора 1, а следовательно, и на его выходе си.гнал отсутствует, напряжение на выходе фильтра 4 нижних частот близко к нулю, и управляе0 мый генератор 5 генерирует некоторую начальную частоту.

При поступлении опорного (исследуемого) сигнала на вход устройства на выходе первого формирователя 2 импульсов появ5 ляются короткие импульсы, частота повторений которых равна частоте опорного сигнала. Эти импульсы поступают на тактовый вход счетчика 7. Счетчик 7 начинает подсчет числа периодов опорного сигнала.

0 Опорный (исследуемый) сигнал поступает

также на второй вход фазового дискриминатора 1, на первом входе которого действует напряжение с первого выхода управляемого генератора 5, при этом на выходе фазового

5 дискриминатора 1 появится сигнал с разностной частотой обоих его входных сигналов. Сигнал с выхода фазового дискриминатора 1, прошедший через фильтр 4 нижних частот, подстраивает частоту управляемого ге0 нератора 5, стремясь приблизить его частоту к частоте опорного (исследуемого) сигнала. Одновременно сигнал с выхода фазового дискриминатора 1, прошедший через формирователь 3 импульсов и элемент

5 ИЛИ 6, будет с частотой, равной разностной, воздействовать на входы сброса счетчика 7 и триггера 8, сбрасывая результат подсчета в счетчике 7 числа импульсов на выходе первого формирователя 2 импуль0 сов и подтверждая состояние логического О (незахват) триггера 8.

По мере сближения частот опорного (исследуемого) сигнала и управляемого генератора 5 период сигнала на выходе фазового

5 дискриминатора 1 будет увеличиваться, и когда этот период . . -увеличится настолько, что за его длительность число периодов опорного (исследуемого) сигнала на тактовом входе счетчика 7 станет равным некоторому предустановленному коэффициенту пересчета этого счетчика или превы- сит его, счетчик 7 переполнится и на его выходе установится уровень логической 1м. Этот выходной сигнал счетчика 7 воздействует на вход установки триггера 8, и также на его выходе установится уровень логической Г, сигнализируя о том, что заданная относительная точность установки частоты, управляемого генератора 5 достигнута. Одновременно сигнал с выхода триггера 8, воздействуя на управляющий вход ключа 9, включит его, и следовательно, сигнал с второго выхода управляемого генератора 5 будет проходить на выход устройства, например, для последующего измерения его частоты. Таким образом, сигнал на выходе устройства появится только тогда, когда будет достигнута необходимая точность захвата частоты входного сигнала.

Использование в предлагаемом устройстве первого и второго формирователей 2 и 3, входы которых соединены с вторым входом фазового дискриминатора 1 и его выходом соответственно, а их выходы - с тактовым входом счетчика 7 и цепью сброса счетчика 7 и триггера 8 соответственно, а также введение ключа 9, управляемого сигналом триггера 8, в цепь подачи сигнала управляемого генератора 5. на выход устройства обеспечивает устройству индикацию захвата с одинаковой относительной точностью настройки частоты контура фазовой автоподстройки частоты для всего диапазона частот опорного (исследуемого) сигнала. Таким образом, в предлагаемом устройстве абсолютная точность индикации захвата частоты автоматически повышается для сигналов с меньшими частотами.

Относительная точность индикации захвата частоты программируется выбором коэффициента пересчета (деление) N счетчика 7:

5N-lnt{).

где }nt{-} - целая часть числа;

д f - требуемая относительная точность индикации. 0

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки частоты с индикацией захвата, содержащее

5 последовательно соединенные фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого подключен к одному из входов фазового

0 дискриминатора, элемент ИЛИ, счетчик и триггер, вход установки которого подключен к выходу счетчика, выход элемента ИЛИ соединен с входами сброса счетчика и триггера, отличающееся тем, что, с целью

5 повышения точности индикации захвата в диапазоне частот входного сигнала, в него введены первый формирователь импульсов, вход которого соединен с другим входом фазового дискриминатора и является вхо0 дом устройства, а выход - с тактовым входом счетчика, второй формирователь импульсов, включенный между выходом фазового дискриминатора и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого явля5 ется входом сброса устройства, и ключ, сигнальный вход которого подключен к выходу управляемого генератора, управляющий вход подключен к выходу триггера, а выход является выходом устройства.