Устройство дискретного управления фазой генератора Советский патент 1977 года по МПК G01R25/04 

1

Изобретение относится к области импульсной техники и может быть использовано в системах фазовой дискретной автоподстройки частоты.

Известно устройство дискретного управления фазой, содержащее задающий генератор, соединенный с управляющим элементом, выход которого подключен ко входу делителя частоты, и реверсивный счетчик 1. Недостатком известного устройства является его значительная частотная остаточная нестабильность, приводящая, например, к уменьшению длительности допустимого перерыва без нарушения синхронизма и зависящая от величины щага дискретизации.

С целью повышения точности управления генератором и расширения динамического диапазона в устройство введен управляемый умножитель частоты, причем вход указанного умножителя подключен к выходу делителя частоты, а выход - ко вторым входам управляющего элемента; разрядные -входы управляемого умножителя частоты соединены с выходом узла выделения знака.

Блок-схема устройства изображена на чертеже.

Устройство содержит задающий генератор 1, управляющий элемент 2, содержащий элементы И 3-6, элемент ИЛИ 7, триггеры 8, 9; делитель частоты 10, управляемый умножитель частоты 11, содержащий счетчик импульсов 12, узел элементов И 13, реверсивный счетчик 14, элемент ИЛИ 15; узел выделения знака 16, содержащий элементы PI 17-22, элементы ИЛИ 23, 24, элементы задержки 25, 26, триггер знака 27, дещифратор нуля 28, входные зажимы 29, 30.

С выхода генератора 1 на вход управляющего элемента 2 поступает последовательность имиульсов, которая в отсутствие сигнала о необходимости вычитания или добавления импульсов без изменений подается на делитель частоты 10, сигнал с выхода последнего поступает на выход устройства. Со второго выхода генератора 1 на второй вход элемента 2 поступает последовательность импульсов с той же частотой, что и первая, но сдвинутая во времени на иолпсриода. Эта последовательность используется в случае необходимости добавления импульсов в основную частоту задающего генератора.

Количество ИМпульсов, поступающих на вход управляющего элемента 2 с выхода элемента 15, будет определяться состоянием реверсивного счетчика 14, а именно будет равно числу, код которого в нем записан.

Импульсы с выхода элемента ИЛИ 15 поступают на вход управляющего элемента 2. Каждый из поступивших с элемента ИЛИ 15 импульсов приводит к тому, что из последовательности импульсов на выходе элемента 3 исключается один из импульсов или же, напротив, добавляется один импульс в зависимости от того, в каком состоянии находится триггер знака 27,

Максимальное число импульсов на выходе элемента ИЛИ 15 определяется емкостью счетчика 14 и соответственно счетчика импульсов 12 и будет составлять , где N - число разрядов реверсивного счетчика 14.

Логические элементы 17-24, в том числе триггер знака 27 и элементы задержки 25, 26 и дешифратор 28, исключают работу реверсивного счетчика 14 в области отрицательных чисел, отсчет ведется в прямом коде с учетом состояния триггера 27. Для этого в моменты переключения триггера 27 входы «Сложение и «Вычитание счетчика 14 меняются местами при помощи элементов И 19-22 и элементов ИЛИ 23, 24. Переключение триггера знака 27 осуществляется в момент перехода счетчиком 14 через нуль самими входными сигналами.

В начальный момент, когда счетчик 14 находится в нулевом состоянии сигнал с дешифратора нуля 28 разрешает прохождение входных сигналов через элементы И 17 и 18 на входы триггера знака 27. Иервый приходящий импульс заставляет сработать триггер 27, причем если этот импульс пришел с входного зажима 29, триггер 27 установится в «единичное состояние, если с зажима 30 - в «нулевое. Этот же первый импульс и следующие за ним через элемент задержки 25, необходимый для задержки импульсов на время переключения триггера знака 27, и элементы 19-24 поступают на один из входов реверсивного счетчика 14, в зависимости от состояния триггера 27. Триггер 27, кроме того, определяет режим управляющего элемента 2 - вычитание или добавление.

Так, если триггер 27 находится в «единичном состоянии, разрешающий потенциал подается на элемент 3 и импульс, поступающий на его второй вход с выхода элемента 15 устанавливает триггер 8 в «нулевое состояние, в результате чего блокируется элемент И 5. В исходное «единичное состояние триггер 8 вернется только с приходом следующего импульса, в результате, на выходе управляющего элемента 2 на один импульс будет меньше. В случае, когда триггер знака 27 будет находиться в «нулевом состоянии, разрешающий потенциал поступит на элемент И 4, и импульс с выхода элемента ИЛИ 15 установит

триггер 9 в единичное состояние, тем самым разрешается передача одного дополнительного импульса вспомогательной частоты через элемент И 6 и элемент ИЛИ 7 на выход управляющего элемента 2.

Предлагаемое устройство имеет больший динамический по сравнению с известным диапазон, откуда, как следствие, вытекает уменьшение остаточной нестабильности частоты за счет уменьшения шага дискретизации во всем

диапазоне подстройки генератора. Это же качество позволяет использовать предлагаемое устройство в качестве управляемого синтезатора частоты, например, для снятия характеристик электромеханических фильтров.

Формула изобретения

Устройство дискретного управления фазой генератора, содержащее задающий генератор, соединенный с управляющим элементом, один

из входов которого связан с узлом выделения знака, а выход - с входом делителя частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения точности управления генератором и расширения динамического диапазона, в него введен управляемый умножитель частоты, причем вход указанного умножителя подключен к выходу делителя частоты, а выход - ко вторым входам управляющего элемента, а разрядные входы управляемого умножителя частоты соединены с выходом узла выделения знака.