УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ Советский патент 1974 года по МПК H03L7/10 

1

Изобретение относится к радиоэлектронной технике и может найти применение в случаях, где требуется подстройка частоты генератора гармонических колебаний по частоте опорного сигнала с близкой к нулю фазовой погрешностью.

В устройствах фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) неизбежно возникает вызванная исходной расстройкой генераторов вынужденная фазовая погрешность, максимальное значение которой составляет ±90°. В случае необходимости уменьшения вынужденной фазовой погрешности часто используют ФАПЧ с дополнительным регулируюш,им двигателем. Однако такое устройство, вследствие инерционности двигателя, имеет ограниченное быстродействие. По этой причине оно не может быть использовано в тех случаях, где требуется устранить вынужденную фазовую погрешность за несколько микросекунд.

Известно устройство, предназначенное для фазовой автоподстройки частоты, содержашее включенные в кольцо фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, подстраиваемый генератор, а также реверсивный счетчик с преобразователем коданалог на выходе, соединенный со входом управления подстраиваемого генератора через усилитель.

Однако известное устройство не обладает достаточным быстродействием.

Целью изобретения является повышение быстродействия и уменьшение фазового рассогласования.

Для этого выход фильтра нижних частот дополнительно соединен через последовательно включенные датчик нулевого напряжения и генератор импульсов со счетным в.ходом счетчика, а с унравляюш.им входом счетчика- через датчик направления перестройки.

Па чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для фазовой автоподстройки частоты содержит фазовый детектор 1, фильтр низких частот 2, усилитель постоянного тока

3, подстраиваемый генератор 4 и дополнительную цепь регулирования 5. Устройство работает следуюш,им образом. При захвате на выходе фильтра низких частот 2 появляется постоянное напряжение,

определяемое разностью фаз гармонических колебаний напряжений UQ и U, которая, в свою очередь, определяется исходной разностью частот сигналов Uo и Ui (в данном случае предполагается синусоидальная или аппроксимируюш,ая ее треугольная характеристика фазового детектора 1). Если это постоянное напряжение превосходит зону гистерезиса триггера Шмйтта 6, который совместно с диодами 7, 8 и инвертором 9 образуют

датчик нулевого напряжения, то на выходе триггера Шмйтта 6 будет действовать постоянное напряжение, переводящее в автоколебательный режим блокинг-генератор, выполненный на транзисторе 10. С выхода последнего импульсы поступают для запуска реверсивного счетчика, образованного триггерами 11, 12, 13, схемами переноса 14, 15 и триггером реверса 16.

Реверсивный счетчик совместно с преобразователем «код-аналог, выполненным на резисторах 17, 18, 19, 20 представляет собой направленно перестраиваемый генератор ступенчатого напряжения. В зависимости от необходимого количества ступенек количество триггеров может быть любым. Направление перестройки генератора определяет полярность постоянного напряжения на выходе фильтра низких частот 2, которое подается на управляющий вход счетчика (на триггер реверса 16) через диоды 21, 22 датчика направления перестройки, выполненного на транзисторах 23 и 24.

Выделяемое на резисторе 20 ступенчатое напряжение, усиленное усилителем на лампе 25, перестраивает генератор 4 до тех пор, пока вынужденная фазовая погрешность не обеспечит на выходе фильтра низких частот 2 напряжение, меньшее зоны гистерезиса триггера

д

Шмитта 6, т. е. станет меньше , где

К

А - зона гистерезиса триггера Шмитта , К,- крутизна линеаризованной характеристики фазового детектора 1 вблизи рабочей точки. После этого блокинг-генератор при помощи

5 датчика нулевого напряжения затормаживается и на выходе генератора ступенчатого напряжения сохраняется постоянное напряжение до тех пор, пока новое возмущение не вызовет фазовую погрешность, большую фоПредмет изобретения

Устройство для фазовой автоподстройки 5 частоты, содержащее включенные в кольцо фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель постоянного тока, подстраиваемый генератор, а также реверсивный счетчик с преобразователем код-аналог на выходе, соеди0 ненный со входом управления подстраиваемого генератора через усилитель, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и уменьшения фазового рассогласования, выход фильтра нижних частот дополнительно соединен через последовательно включенные датчик нулевого напряжения и генератор импульсов со счетным входом счетчика, а с управляющим входом счетчика - через датчик направления перестройки.