УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1968 года по МПК H03L7/87 

Известны устройства автоматической подстройки частоты генератора, содержащие управляющий элемент, импульсно-фазовый детектор, на один из входов которого подан импульсный сигнал через последовательно соединенные электронный ключ и делитель частоты.

Однако в известных устройствах не увеличивается полоса захвата на требуемой частоте, а скорость автоподстройки зависит от начальных фазовых соотношений между опорным сигналом и напряжением ведомого генератора.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно снабжено каскадом совпадения, один вход которого соединен с источником импульсов опорной частоты, а другой вход подключен к подстраиваемому генератору через формирователь импульсов, временное положение которых соответствует фазе напряжения генератора, равной 360°·n (n=0, 1, 2 …). При этом выход каскада совпадений подсоединен к управляющему электроду электронного через триггер. Эти отличия позволяют увеличить скорость автоподстройки частоты, расширить полосу захвата и обеспечить апериодический характер переходного процесса установки частоты.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в основных точках устройства. Элементы, составляющие отличительную особенность конструкции, на фиг. 1 обведены пунктиром.

Устройство работает следующим образом.

Импульсы опорной частоты (эпюра 2а) поступают на электронный ключ 1 (эпюра 2з) и импульсный каскад 2 совпадения (эпюра 2ж). На второй вход каскада 2 попадают импульсы, временное положение которых соответствует фазе подстраиваемого генератора, равной 360°·n (n=0, 1, 2 …). Для формирования этих импульсов напряжение генератора 3 (эпюра 2б) преобразуется в импульсы типа «меандр» триггером Шмидта 4 (эпюра 2в), которые после дифференцирующей цепочки запускают заторможенный блокинг-генератор 5, подключенный к входу каскада 2 (эпюра 2д).

Со второго плеча триггера Шмидта 4 (эпюра 2г) импульсы типа «меандр» после дифференцирующей цепочки запускают заторможенный блокинг-генератор 6, импульсы которого (эпюра 2е) используются для формирования пилообразного напряжения (эпюра 2л) в формирующем каскаде 7. Напряжение формирователя через катодный повторитель 8 поступает на импульсно-фазовый детектор 9, к импульсному входу которого через блокинг-генератор 10 (эпюра 2к) подключен импульсный делитель 11 частоты (эпюра 2и).

Импульсно-фазовый детектор 9 через схему памяти 12 (эпюра 2м) и управитель частоты 13 осуществляет подстройку частоты гетеродина 3.

Для перехода на новое фиксированное положение частоты в устройстве используется электронный коммутатор 14 реактивности в контуре гетеродина. Импульсы переключения коммутатора дифференцируются и поступают на запуск блокинг-генератора 15, который осуществляет сброс в делителе 11 частоты и схеме 12 памяти. Кроме того, всякий раз, когда происходит изменение частоты подстраиваемого генератора по грубой сетке частот, необходимо разомкнуть кольцо АПЧ за счет прекращения подачи опорных импульсов. Эту операцию осуществляют импульсы блокинг-генератора 15, перебрасывающие электронный ключ (лампа 1 и лампа 16) в разомкнутое состояние.

При включении устройства или при переключении подстраиваемого генератора 3 на очередное значение частоты по грубой сетке частот происходит размыкание кольца АПЧ за счет прекращения подачи подстраивающих импульсов на импульсно-фазовый детектор 9. Электронный ключ (лампы 1 и 16) при этом размыкается). Одновременно за счет работы блокинг-генератора 15 осуществляется сброс накопленных импульсов в делителе 11 частоты и остаточного напряжения в схеме 12 памяти от предыдущего цикла подстройки. При этом начинают работать элементы устройства, осуществляющие автовыбор момента включения кольца АПЧ при значении фазы напряжения подстраиваемого генератора, близком к значению 360°·n (n=0, 1, 2 …).

При совпадении импульса, соответствующего указанной фазе подстраиваемого генератора с опорным импульсом в каскаде совпадения, электронный ключ замыкается и через временной интервал, равный периоду подстраивающих импульсов в кольце АПЧ, первый подстраивающий импульс поступает на импульсно-фазовый детектор 9. К приходу первого опорного импульса на входе управителя частоты выделяется напряжение, абсолютная величина которого пропорциональна частотной расстройке ведомого генератора, а знак этого напряжения соответствует знаку частотной расстройки. Таким образом облегчен режим захвата и уменьшена длительность переходного процесса.

Устройство импульсно-фазовой автоподстройки частоты генератора, содержащее управляющий элемент, импульсно-фазовый детектор, опорный сигнал на который подан через последовательно соединенные электронный ключ и делитель частоты, отличающееся тем, что, с целью увеличения скорости автоподстройки частоты, расширения полосы захвата и обеспечения апериодического характера переходного процесса установления частоты, оно снабжено каскадом совпадения, один вход которого соединен с источником импульсов опорной частоты, а другой вход подключен к подстраиваемому генератору через формирователь импульсов, временное положение которых соответствует фазе напряжения генератора, равной 360°·n (где n=0, 1, 2 …), при этом выход каскада совпадений подключен к управляющему электроду упомянутого электронного ключа через триггер.