Устройство фазовой синхронизации Советский патент 1976 года по МПК H03K5/13 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может . быть использовано в устройствах обработки фазомодулярованных сигналов.

Известно устройство фазовой синхроиизации, соде ржащее генератор, частота которого управляется сипналом, формируемым фазовым д№акрими«атО|ром и интедрирующи-м блоком. Этх) устройство обладает сравнительно невысокой надежностью и ниаким быстродействием 1.

Наиболее близ1КИ1М техническим решением к данному изобретению является устройство фазовой синхронизации, содержащее генератор переменной частоты, интегратор и фазовый дискриминатор, выполненный на двух триггерах и элементах совпадения, пе|рвый вход .первого триггера через первый делитель частоты соединен с выходО|М генератора переменной частоты, первый вход второго триггера Соединен с шиной входных сигналов, вторые входы триггеров через элемент задержки и первый элемент сов паден-ия соединены с первыми выходами триггеров, а разноименные выходы триггеров соединены со входами второго и третьего элементОВ совпадения 2.

Это устройство обладает невысоасим быстродействием.

Цель изобретения - повышение быютродействия устройства.

Для этого в устройство фазовой синхронизации, содержащее генератор пе|ременной частоты, интегратор и фазовый дискриминатор, выполненный на двух триггерах и элементах с01В1падения, введены формирователь имнульсов, второй делитель частоты, ключ, запоминающий элемент и логические элементы совпадения и сборки. Вход формирователя через элемент сборки соединен с выходами второто и третьего элементов совпадения, первый выход формирователя через четвертый и пятый элементы совпадения, вторые входы которых соединены с выходами второго и третьего элементов совпадения, подключен ко входам управления частотой генератора, второй выход фор- Ирователя соединен через шестой и седьмой элементы совпадения, вторые входы которых соединены с выходами второго и третьего

элементов совпадения, со входами интегратора, выход которого через ключ соединен со входом запоминающего элемента, выход которого соединен с дополнительным входом управления частотой генератора, причем выход

элемента задержки через второй делитель частоты соединен со входом управления ключа. На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. Устройство фазовой синхронизации содержит генератор переменной частоты 1, интегратор 2 и фазовый диакрИМИнатор 3, выполненный на триггерах 4, 5 и элементах совпадения 6, 7 и 8. Первый вход приггера 4 через делитель ча1стоты 9 соединен с выходом генератора перемееиой частоты 1, первый вход триггера 5 соединен с шиной 10 входных сигналов. Вторые входы триггеров 4 и 5 через элемент задержки 11 и элемент совпадения 6 соединены с первыми выходами триггеров 4 и 5, а разноименные выходы триггеров 4 и 5 соединены со входами элементов со1В1паде1Ния 7 и 8.

Вход формирователя импульсов 12 через элемент сбарки 13 соедиНвн с выходами элементов савпаденля 7 и 8. Пе|р1вый выход формИ|р01вателя импульсов 1.2 через элементы совпадения 14 и 15, вторые входы которых соединены с выходами элементов совпадения 7 и 8, подключен ко входам управления частотой генератора переменной частоты 1. Второй выход формиршателя импульсов 12 соединен через элементы совпадения 16, 17, вторые входы которых соединены с выходами элементов совпадения 7 и 8, со входом интегратора 2, выход которого через ключ 18 соединен со входом запоминающего эламанта 19, выход которого соединен с дополн,ительны1М входом у|пра(вл0ния частотой генератора импульсов 1, причем выход элемента задержки 11 через делитель частоты 20 соединен со входом управляющего ключа 18.

Устройство фазовой синхронизации работает следующим образом.

В исходном состоянии триггеры 4 и 5 установлены сигналом с элемента задержки 1 1 в такое состояние, при котором с триггера 4 подается разрешающий потенциал на элемент совпадения 8, а с триггера 5 - на элемент совпадения 7. Если сигнал € делителя частоты 9 опережает сигнал на щине 10, то первым переключается триггер 4 и включается элемент соипадения 7. С приходом сигнала на шину 10 переключается триггер 5, после чего снпналом элемента совпадения 6 через элемент задержки 11 триггеры 4 и 5 воз1В|ращают1Ся в исходное состояние. Длительность импульса на выходе элемента совпадения 7 определяется величиной опережения сигнала с делителя частоты 9 по отнощению ко входному оигаалу на шине 10. Если же сигнал на шине 10 опережает сигнал на выходе делителя частоты 9, включается элемент со впадевия В.

Управление генератором переменной частоты 1 осуществляется по двум каналам: непосредственно сигналом ошибки с элементов совпадения 7 и -8 через элементы совпадения 14 и 15 в случае, когда ошибка превышает некоторую величину (при быстрых пе.реслройках), и через интегратор 2 с малой постоянной времени сишал ощибки усредняется интегра-тором 2 за несколько периодов, по.сле чего запоминается запоминающим элементом 19, так что в промежутке между моментами переписи фаза выходного сигнала неизменна.

Сигналами с элементов совпадения 7 и 8 через элемент сборки 13 запускается формирователь импульсов 12, длительность оигнало;в на выходе которого вьгбирается ра;вной девиации фазы входното сигнала. Выходным сигналом формирователя И1мпульсов 12 при помощи элементов совпадения 14 и 15 блокируется воз1дейст1вие сигнала ощибки на генератор переменной частоты 1. Такое управление генератором переменной частоты осуществляется только при больших ошибках в процессе перестройки и заключается в изменении частоты генератора переменной частоты П)ри формировании оилнала ошибки. Управление по этой цепи и, соответственно, восстановление со1стояния равновесия осуществляется с минимальным запаздыванием.

0 Сигнал ошибки, совпадающий с импульсом на выходе формирователя вмпульсов 12, поступает на вход интегратора 2 через элементы совпадения 16 и 17, изменяя напряжение на его выходе. На1ко пленный за несколько

5 периодов результат интегрирования через ключ 18, уцравляемый сигналом с выхода делителя частоты 20, переписывается в запоминающий элемент 19, определяя усредненное воздействие на генератор переменной ча0 стоты 1.

Такая структура поз1воляет о существить быстрые перестройки выходного сигнала при большом изменении фазы входного си1гнала, благодаря управлению генератором переменной частоты 1 сигналом ошибки с выходов элементо1в совпадения 7 и 8 и с выхода интегратора 2 с меньшей, по сравнению с известными схемами, постоянной времени. При малых же перестройках управление осуществляется только усредненным силналам. При этом на выходе 21 формируется силнал, временное положение KOTOpOiPO определяется средним положением входных сигналов на выходе генератора переменной частоты 1.

5.,

Фо.рмула изобретения

Устройство фазовой синх1рО1Низащии, содержащее генератор переменной частоты, интелра тор и фазовый ди1скрими1натор, вьшолнен0 ный на двух триггерах и элементах совпадения, первый вход первого триггера через первый делитель частоты соединен с выходом генератора переменной частоты, первый вход второго триггера соединен с шиной входных

5 сипналов, вторые входы триггеров через элемент задержки и первый элемент совпадения соединены с первыми выходами триггеров, а разноименные выходы триггеров соединены со входами второго и третьего элементов совпадения, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены формирователь импульсов, второй делитель частоты, ключ, запоминающий элемент и логические элементы совпадения и оборки, цричем вход формирователя через элемент сборки соединен с выходами второго и третьего элементов совпадения, первый выход формирователя через четвертый и нятый элементы совпадеиия, вторые входы которых соединены с выходами второго и третьего элементов совпадения, подключен ко входам управления частотой генератора, второй выход формирователя соединен через шестой и седьмой элементы совпадения, вторые входы которых соединены с выходами второго и третьего элементов совпадения, со входами и«тегратора, выход которого через ключ соединен со входо1М запоминающего элемента, выход которого соединен с дополнительным входом управления частотой генератора, причем выход элемента задержки через второй делитель частоты соединен со входом управления ключа.

,Источ«И1К1и информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 327633, М. Кл.2 Н 04К 5/06, 1971.

2.Заявка № 1985400/26-9, М. Кл. Н ОЗК 5/13, 1973 (прототип).