Устройство для автоматической подстройки частоты Советский патент 1979 года по МПК H03B3/04 

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в. щирокодиапазонных системах формирования дискретного множества частот.

Известно устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор fl.

Однако это устройство характеризуется недостаточным быстродействием.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого в устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиьегемый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор, введены два формирователя зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительугый блок, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя кода в напряжение, причем формирователи зоны нечувствительности во времени включены между противофазными выходами частотного дискриминатора и входами итерационного вычислительного блока.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 зависимость частоты подстраиваемого генератора от управляющего напряжения.

Устройство для автоматической подстройки частоть содержит последовательно соединенные преобразователь 1 кода

5 в наггряжение, фильтр 2 нижних частот, .управляющий элемент 3, подстраиваемый, генератор 4, тракт 5, предназначенный для приведения частоты и частот1а)1Й дискриминатор 6, два формирователя 7 и 8 зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительный блок 9, разpswHbie выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя 1 кода в напряжение, причем формирователи 7 и 8 зоны нечувствительности во вре мени включены между противофазным вы ходами частотного дискриминатора 6 и входами итерационного вычислительного блока 9. Тракт 5 для приведения частоты содер жит делитель с неизменным 1О и пере.менным 11 коэффициентами деления. Формирователь 7 зоны нечувствительности во времени содержит носледовательно соединенные линию задержки 12 и элемент И 13. Формирователь 8 зоны нечувствительности во времени содержит последователь но соединенные линию задержки 14 н-эпе мент И 15. Опорный генератор обозиачен- числом 16. Устройство работает следующим образом. ... Величина управляющего напряжения (и ) на выходе преобразователя 1 . иПР .. . : . . , пропорциональна номеру ступейьки Л напряжения на выходе преобразователя 1 По оси абписс (см. фиг. 2) отлой.ены возрастающйе: номера ступенек .И. Большему значению .И соответствует больший иомшапЦ Число сгушекек в рабочем диапазоне выбрано кратным целой степени числа 2, Нижнему концу рабочего диапасона частот ( -f,) подсгГдааиваемого генератора 4 cooTBeTcfByeT , Соответдтвенно для f mcsx ; -32. Настройка производится на частоту f . Область на плоскости L f, И JI ограниченная прямой f о расположенной над ней частью характеристйк1а (0), соответствует условию f $о ,-т. 8. положительному расхождению частот подстраиваемого 4 и опорного 16 генераторов. На фиг. 2 эта область выделена вертикальной штриховкой. Область плоскости С f, .h 1 , огра ничетшя указанной прямой и чacтJJЮ хара ктеристики У(п), расположенной ниже (горизонтальная штриховка на фиг. 2) соотавтстеуетусловию f оз т.е. отрицатепьеюму расхождению частот подстраиваемого 4 и опорного 16 генераторов. Процесс настройки происходит при условии, что итерационный вычислительный блок 9 работает в рёж1ше смещеггая границ исспедуемого диапазона и половинного деления. Частота подстраиваемого геце ратора А находится внутри диапазона ог раниченного нижней и верхней g частотами. Нижняя граница исследуемо го диапазона на оси абцисс -А - . а верхняя - В{ . Настройка производится с помощью ряда последовательных итррапионных циклов. Индексы при А и В соответствуют порядковому номеру изменения данной границы. Точки Cv соответствуют уровню управляющего напряжения и, , которое подается на управляющий элемент 3после -го итерационного цикла. Значение С, (финишное) соответствует напряжению точной настройки. Настройка подстраиваемого генератора 4производится в следующем порядке. Первый цикл. Итерационный вычислительный блок 9 определяет код С / , соответствующий . VB, 0-32 --7---J - -f6. Код С подается на вход преобразователя 1 кода в напряжение. С его выхода на выход управляющего элемента 3 через фильтр 2 пocтyпaeтU,,J,p . После этого с первого выхода частотного дискриминатора.6 на первый вход итерационного вычислительного блока 9 поступит сигнал о положительном расхождении частот ( 0). Второй цикл. Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона из точки B-j(32) в точку В2(16) с координатами (С,(5) и производит вычисление значения С. .g 2 2 2 При.Uvjpp (см.фиг. 2), соответствующем С2 . знак рассогласования частот f- и f сохранился положительным. Третий цикл. Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона източки BjCie) в точку В, (8) с координатами ( С О ). производит вычисление С з . А-гцВз , соответствующем С, , знак рассогласования изменился и стап отрицательным (см. фиг, 2). Четвертый цикл. Итерационный вычислительный блок 9 переносит начало исследуемого диапазопа из точки А(О) в точку А2(4) с координатами ( С 2,0) и производит вычисление С л . .- АгВз 2 2 При UNJPP , соответствующем С, знак рассогласования изменился снова и стал положительным. Пятый цикл. Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона из точки ВаС 8) в точку Г3(6) с координатами (С,О) и производит вычисление значения С А, V 2. 2 При подаче на управляющий элемент 3 напряжения , соответствующего С с, частота подстра11ваемого генератора 4 становится равной f.,. Процесс настройки закончен. Таким образом, процесс поиска любой частоты из множества, равного 32, за вершается, в худшем случае, в течение пяти циклов. В общем случае количество циклов настройки , где К - количество частоты в рабочем диапазоне подстраиваемого генератора. Применение предложенного устройства в Ц1ирокодиапазонных системах для форм рования дискретного множества частот позволяет во много раз сократить дли-. тельность процесса настройки при сохра- нении высокой точности установки заданного номинала частоты. Формула изобретения Устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор, отличающее с- я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два формирователя зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительный бпщ, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя кода в напряжение, причем формирователи зоны нечувствительности во времени включены между противофазными выходами частотного дискриминатора и входами итерационного вычислительного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Блаховиц Л. Ф. Новый тип синтезатора на частоты до 5ОО МГц Электроника, т. 39, № 9, 1966.

L , Риг.1

fH

f

rnOA