Устройство фазовой автоподстройки промежуточной частоты измерительного преобразователя Советский патент 1978 года по МПК G01R25/00 

регулируемым коэффициентом усиления, второй вход которого подключен к выходу фазового детектора, а выход этого усилителя подключен ко входу фильтра низкой частоты На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - зависимости напряжений от разности фаз (а - выходного напряжения основного фазового детектора 7; б - выходного напряжения дополнительного фазового детектора 8; в - выходного напряжения нелинейного элемента 10 г - выходного напряжения устройства);

Устройство фазовой автоподстройки промежуточной частоты измерительного преобразователя содержит смеситель 1, усилитель 2 срегулируемым коэффициентом усиления, подстраиваемый генератор 3, фильтр 4 низкой частоты, опорный генератор 5, усилитель 6 промежуточной частоты, основной 7 и дополнительный 8 фазовые детекторы, ЭО-фазовращатель 9, нелинейный элемент 10.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение промежуточной частоты через усилитель б поступает на вход основго фазового детектора 7 и дополнительного фазового детектора 8, а на другие входы фазовых детекторов 7 и 8 поступает напряжение опорной частоты с опорного генератора 5, причем на вспомогательный фазовый детектор 8 напряжение подается через 90-фазовращатель 9. Выходное напряжение основного фазового детектора 7 (фиг. 2а) является сигналом ошибки системы ФАПЧ и через усилитель 2 подается на фильтр 4 низкой частоты для управления частотой подстраиваемого генератора 3. Выходное напряжение дополнительного фазового eтekтopa 8 (фиг. 26) поступает на нелинейный элемент 10, искажающий форму, сигнала на выходе так, -что прц его воздействии на регулирующий вход усилителя 2 коэффициент передачи в области (2ц-г1)1 где п l,2,3,4..i, более чем на порядок превышает коэффициент передачи в области 2 nit (фиг. 2в) .

Таким образом, зависимость выходного напряжения устройства от разности фаз сигнала промежуточной частоты и опорного генератора 5, представляющая собой сформированную фазовую характеристику Р (/) имеет пилообразный характер (фиг. 2г), причем один из наклонов (отрицательный) значительно круче другого.

Так как при j , со „ и оо „ со где 60пр - промежуточная частота, ij с частота входного сигнала, со частота подстраива,емого генератора.

рабочая 1эчка находится на разных наклонах фазовой характеристики и, кроме того, в реальной схеме имеет место запаздывание в цепи обратной связи, то можно выбрать такое соотношение крутизны наклонов характеристик, что при работе на наклоне с малой крутизной, система будет устойчиво находиться в состоянии синхронизма. А в случае попадания рабочей точку в другую область, в системе возникнут паразитные колебания, которые будут перестраивать подстраи ваёмый генератор 3 подобно поисковому воздействию, пока рабочая точка не перейдет в область с малой крутизной, где и произойдет захват.

Так для системы с интегрирующим фильтром для обеспечения устойчивости необходимо выполнять условие.

Яу ),

где а - полоса удержания,t „ - время задержки в цепи обтаной связи, РСР)

крутизна пологого наклона фазовой характеристики. При этом для крутого наклона это условие не выполняется, следовательно преобразование будет происходить по одному из выбранных

алгоритмов 60 „р - со - 60 rjr-r или «

что гарантирует однозначность переноса фазового сдвига на промежуточную частоту.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки промежугочной частоты измерительного преобразователя-, содержащее под-страиваемый генератор вход которого подключен.к фильтру низкой частоты, а выход - к одному из входов смесителя, другой вхой которого соединен с входом устройства, а выход смесителя через усилитель промежуточной частоты соединен с одним из входов фазового детектора, другой вход которого соединен с первым выходом опорного генератора, отличающее с я TeMj что, с целью повышения точности подстройки частот входного сигнала и подстраиваемого генератора, в него введены дополнительный фазовый детектор, нелинейный элементj

усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и 90 фазовращахель, при этом один вход дополнительного фазового детектора соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, другой его вход через 90-фазовращатель соединен со вторым выходом опорного генератора, а выход дополнительного фазового детектора через нелинейный элемент подключен к первому входу усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, второй вход которого

подключен к выходу фазового детектора, а выход этого усилителя подключен к входу фильтра низкой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Автоматизация радиоизмерений, под ред. В.П. Балашова, Сов. радио , М., с. 322-323.

2.Шахгильдян В.В., Ляховкин А.А, Системы фазовой автоподстройки частоты, Связь, М.,1972, с. 27.