УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ ГЕНЕРАТОРА Советский патент 1969 года по МПК H03L7/197 

Известны -устройства импульсно-фазовой автопоцстройки частоты (ИФАПЧ) генерато,ров, содержащие импульсно-фазавый детектор и ключ, управляемый каскадам совпадения импульсов опорной частоты и сигнала с выхода формирователя ,и)М1Пульсов «нулевой фазы нап,ряжения генератора.

Для расширения полосы захвата сигнал, управляющий подстройкой частоты, подают на управитель частоты при соответствии фазы опорного сигнала рабочему участку характеристики фазового детектора (устойчивой ветви хара)ктаристи1ки детектора).

Время аето падстройки этих устройств существенно зависит от (начальных соотношвний между фазой опорного сигнал1а и фазой ведомого генератора, которые могут быть произвольными внутри рабочего участка характеристики фазового детектора. Сама же система ИФАПЧ, работающая по этой схеме, не позволяет сокращать время, в течение КОторого сигнал, управляющий подстройкой частоты, начнет совпадать с рабочИ1М участком хара1Ктеристи1К1И фазового детектора.

Известны устройства ИФАПЧ гетеродина, содержащие в цепи формирования импульсного подстраивающего сигнала, делитель частоты, В которых для увеличения скорости автоподстройки частоты, полосы зах1вата и обеспечения апериодического характера переходного

процесса установления частоты имеется схема выбора нулевых начальных фазовых соотношений между первыл подстраивающим Импульсом и напряжением ведомого генератора.

Однако в этих устройствах время -выбора нулевых начальных фазовых соотнощений невелико по сравнению с периодом подстраивающих и пyльcoв, если частота входных опорных импульсов до делителя частоты и частота ведомого генератора не 1кратны аруг другу и устройство определения .нулевых фазовых соотношений включено до делителя частоты.

Если эти условия не выполняются, дЛИтельность выбора нулевых начальных фазовых соотнощений обратнопропорцианальна начальной частотной ошибке :i может иметь значительную величину при очень малом начальн01М частотном раосогласованнн.

Предлагается устройство, осуществляющее

практически л гновеннын поиск нулевых начальных фазо:вых соотношений и, та:ким образом, не только значительно увеличивающее полосу зах:вата в 1кольце автоподстройки, но и одновременно ускоряющее вхождение в синхронизм при любых начальных частотных рассогласованиях при отсутствии в схеме формирования синхронизирующего сигнала импульсного делителя частоты.

(сборка), выход которой 1ПО Дключен к импульсному входу имиульоно-фазового детектора. На входы схемы «ИЛР1 источник импульсов опорной частоты подключен через п .каналов задержки ,и автавыбора. Каждый из этих каналов состоит: из линии задержки (в канале № 1 ее пет), каскада совпадения, иа одни из входов которого подаются импульсы «нулевой фазы 1ведОМО|ГО генератора, а на другой - импульсы, прошедшие линию задержки, и управляемого импульсом каскада совпадения электронного ключа, подключающего задержанные опорные импульсы ко входу схемы «Р1ЛИ.

Выходные импульсы схемы «ИЛИ управляют электронным ключОМ, отключающим импульсы нулевой фазы вадомого генератора от каскадов совпадения-при срабатывании каскада совпадения в любам из п каналов.

Длительности задерж ки опорных имоульсов в каналах имеют следующие значения:

О-для канала Л-в этом канале нет линии задврж1ки;

Т

для канала В;

2для Канала С;

3

-для канал,а D;

{N - 1)--для канала N, где Т - период ведомог.о генератора при использовании ИФАПЧ для умножения частоты опорных импульсов и Т - период входных сигналов при использовании ИФАПЧ для деления входной частоты.

Перечисленные отличительные признаки позволяют в п раз ускорить поиск нулевых начальных фазовых соот ношений и значительно увеличить быстродействие в системе ИФАПЧ. Если поиск нулевых фазовых соотношений в кольце ИФАПЧ осуществляется с

точностью ± - поиск нулевых фазовых соотп

ношений с но-мощью предлагаемого устройства с п каналами осуществляется мгновенно.

Блок-схема предлагаемого устройства изображена на чертеже.

Устройство со|Дерл{ит подстраиваемый генератор /, согласующий каскад 2, имнульснофазовый детектор 3, фильтр нижних частот 4, управитель частоты 5. Формирователь 6 импульсов, временное положение которых соответствует фазе напряжения -подстраиваемого генератора 360° т, где /п О, 1, 2,..., подключен своим входом к геиератору /, а выходом - к электронному .ключу 7. Импульсы опорной частоты подаются на каскад совпадения 5 канала Л ншосрадс-пванпо, а на каскады сО(ВпадвНИя 9, 10, 11 -в каналах В, С - через линии задержки 12, 13, 14. На вторые

входы каскадов совпадения 8 н 9 поступают импульсы нулевой фазы генератора / через ключ 7.

Выходы каскадов совпадения 8, 9, 10, 11 соединены с управляющими входами 1ключей 15-18, подключенных к входам cxeiMbi «ИЛИ 19. Для перевода ключей 7, 15-18 в исходное состояние при включении схемы служит генератор 20 импульса (включения, который открывает ключ 7 и закрывает ключи 15-18.

Выходные (Импульсы схемы «ИЛИ 19 поступают на импульсно-фазовый детектор 3 и на управление ключом 7. Изобрал енная «а чертеже схема устройства

предназначена для умножения опорной частоты входных импульсов. При использовании системы ИФАПЧ для деления частоты входных сигналов вход предлагаемого устройства (точка Е) подключают к формирователю импульсов, включенному после генератора / (формирователь на чертел е не показан), а вход формирователя 6 (точку F) импульсов «нулевой фазы - к источни1ку входных сигналов, непрерывно поступающих на импульснофазовый детектор 3.

В устройствах, построенных по предлагаемой схеме, iB каждом из каналов нецелесообразно использовать отдельные линии (устройства) задержки; лучше ограничиться одной линией

задержки с отводами на (п-1) каналы. Устройство работает следующим образом. При включении схемы с помощью генератора 20 импульса включения ключи 15-1/5 закрываются, а 1ключ 7 открывается.

На вход устройства в точку Е поступают опорные импульсы. В канале А эти импульсы подаются на каска1Д совпадения 8 непосредственно, а в остальных (п- 1) каналах - через линии задержки 12, 13, 14 с длительностью задержки согласно приведенному выше соотношению. Па вторые входы каскадов совпадения 8-// через ключ 7 поступают импульсы, временное положение KOTOipbix соответствует фазе подстраиваемого генератора /, равной 360°т

(/п 0, I, 1,...). Выходные импульсы каскадов совпадения 8-11 управляют ключаими данного канала (15-IS), переводя их в открытое состояние. Таким образом, при совпадении нулевого импульса с импульсом опорной частоты, смещенным на временную задерж:ку данного канала, эта задержка опорных сигналов сохраняется в течение всего времени работы кольца ИФАПЧ на данном положении частоты. Через схему «ИЛИ («сборку) 19 импульсы, прошедщие через один из электронных ключей 15--18, поступают на импульсный вход импульсно.-фазового детектора 3. Первым же импульсом, прощедшим «оборку 19, ключ 7 закрывается, что устраняет возможностьповторного срабатьгвания каскада в другом канале.