ФАЗОВЫЙ КОМПАРАТОР Советский патент 1974 года по МПК H03K5/26 H03D13/00 

1

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен фазовый компаратор, содержащий триггеры Шмитта, формователь импульсов, 5-триггер, фильтр и усилитель. Такой компаратор имеет недостаточное быстродействие.

В целях повышения быстродействия и уменьшения влияния четных гармоник входного сигнала в описываемый компаратор введены сумматор по модулю два и две логические схемы «Запрет.

На чертеже показана схема описываемого компаратора.

Компаратор содержит триггеры 1 и 2 Шмитта, формирователи 3 и 4 импульсов, RSтриггер 5, сумматор 6 по модулю два, логические схемы 7 и 8 «Запрет ; фильтр 9, состоящий из диодов 10, 11 и резисторов 12-16; и усилитель 17. На чертеже также показаны источники 18 и 19 сигпала.

Принцип работы фазового компаратора заключается в следующем.

Когда входные сигналы имеют синусоидальную форму, сдвиг фаз 180°, а срабатывание триггеров Шмитта происходит при пересечении входными сигналами нулевого уровня. На выходах триггеров Шмитта имеются прямоугольные импульсы со скважностью - .

Срабатывание 5-триггера происходит от передних фронтов импульсов с триггеров Шмитта, сигналы на вы.ходах / 5-триггера имеют точно такую же форму, как и сигналы на выходах триггеров Шмитта, однако сигнал на выходе сумматора равен логической «1 и схемы запрета не пропускают сигнал па выход.

На выходах схем запрета напряжения равны уровню логического «О. Эти напряжения суммируются усилителем с разными знакаМИ, и на его выходе напряжение все время нуль. При нарушении симметричности срабатываНИН одного из триггеров Шмитта к входам усилителя подключаются поочереди то прямой, то инверсный выходы 5-триггера на равные промежутки времени в то время, когда на этих выходах напряжения равны уровням логической «1.

Таким образом, при сдвигефаз, равном 180°, па выходе наблюдается либо постоянное напряжение, равное.нулю, если во входных сигналах нет четных гармоник, либо разнонолярные импульсы, равпые частоте первой гармоники входного сигнала, если во входных сигналах присутствуют четные гармоники.

Когда сдвиг фаз входных сигналов равен 90°, а сигналы триггеров Шмитта представляют собой прямоугольные импульсы со скважностью - , выходной сигнал / 5-триггера

i

Представляет собой серию прямоугольных импульсов со скважностью - и частотой следо4

вания, равной частоте основного сигнала. Сигнал на выходе 5-триггера равен уровню логической «1 в периоды времени, равные минимальному расстоянию между положительными фронтами импульсов триггеров Шмитта, и уровню логического «О в остальные промежутки времени. Сигнал на выходе сумматора представляет собой последовательность прямоугольных импульсов со скважностью - и

частотой следования, равной удвоенной частоте входного сигнала. При этом в тот момент времени, когда на выходе / 5-триггера сигнал равен единице, сигнал на выходе сумматора тоже равен единице, поэтому на выходе схемы запрета, подключенной к прямому выходу 7 5-триггера, сигнал все время равен нулю, а на выходе схемы запрета, подключенной к инверсному выходу 1/ 5-триггера, существуют импульсы, повторяющие импульсы сумматора. На выходе в этом случае имеются однополярные положительные импульсы с частотой

следования, равной удвоенной частоте входного сигнала. Реакция системы на присутствие четных гармоник такая же, как и в случае сдвига фаз входных сигналов на 180°.

При сдвиге фаз входных сигналов на 270°, схема работает так же, как и при сдвиге на 90°, на ее выходе появляется последовательность отрицательных однополярных импульсов.

Предмет изобретения

Фазовый компаратор, содержащий триггеры Шмитта, на входы которых поданы сравниваемые сигналы, а выходы через формирователи импульсов подключены к входам / 5-триггера, фильтр и усилитель, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и уменьшения влияния четных гармоник входного сигнала, в него введены сумматор по модулю два и две логические схемы «Запрет, причем входы сумматора по модулю два подключены к выходам триггеров Шмитта, а выход подключен к одному из входов логических схем «Запрет, другие входы которых соединены с прямым и инверсным выходом 5триггера, а выходы - с фильтром.

l9 I