Частотно-фазовый дискриминатор Советский патент 1980 года по МПК H03D13/00 

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радиотехнических устройствах для автоматической Подстройки частоты и фазовой разности двух сигналов. Известен частотно- })азовый дискримиминатор, содержащий фазовый детектор, к выходу которого подключена дифференцирующая цепь, и фильтр нижних частот Однако известный дискриминатор имеет низкую крутизну частотной характеристики. Цель изобретения - повышение крутиз ны частотной характеристики. Для достижения поставленной цели в частотно-фазовый дискриминатор, содер жащий фазовый детектор, к выходу которого .подключено дифференцирующая цепь, и фильтр нижних частот, введен алгебра- ический суммптор, выход которого подключен к вхопу фильтра нижних частот, и две дополни цепи, состоящие каж дая из посл./югтгрльно соединеппых дио - Да и одновибратора, включенные между выходом дифференцирующей цепи и входами алгебраического сумматора, при этом диоды подключены к выходу дифференцирующей цепи разнополярными электродами, а фазовый детектор выполнен с пилообразной характеристикой. На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства. Частотно-базовый дискриминатор содержит фазовый детектор 1, дифференцирующую цепь 2,. фильтр 3 нижних частот ФНЧ, алгебраический сумматор 4, две дополнительные цепи 5, 6, состоящие из диодов 7, 8 и одновибраторов 9, 10, причем дифференцирующая цепь 2 состоит из конденсатора 11 и сопротигзленггя 12. Устройство работает следующим образом. Пусть измеряемая частота f 6o;ibuie эталонной частоты f-, , тогда на пыходе фазового детектора 1 суиюстиуст пилообразное напряженно, Жриод 1 ого|юг-о т равен периоду разностной частоты р. После дифференцирования выходного напряжения фазового детектора 1 образуется последовательность импул ьсов отрицательной полярности, период следо- вания которых равен перибду разностной частоты. Диоды 7 и в/служат для разделения импульсов после дифференцирующей цепи 2 на два канала в зависимости от знака расстройки. Импульсы, за- пускающие одновибратор 10 отсутствуют Одновйёратор 9 запускается .отрицательйыми импульсами, проходящими через диод 7. На выходе одновибратора 9 образуется последовательность импульсов длительности т: с периодом повторения равным периоду разностной частоты. Выходное напряжение одновибратора 10 равно О. ПостЬян1Гаянапряжёнйй на выходе одновибратора 9 определяется выра жением. где Е - амплитуда импульса на выходе одновибратора 9. С - длительность импульса одновибратора 9. Крутизна преобразования частотанапряжение S соответственно равная S-Ет Iопределяется только параметрами одновибратора 9. В случае производная величи,ны выходного напряжения на выходе фазового детектора 1 меняет свой знак на обратный. Тогда при дифференцировании выходного напряжения фазового ете-цто ра 1 получается последовательность положительных импульсов, которые не про дут через диод 7 на вход одновибратора 9, а поступают через диод 8 на одновибратор 10. Так как запускающие импульсы на одновибратор 9 отсутствуют, то напряже ние на его выходе равно О. Аналогично случаю f з f j на выходе одновибратора 5 4-;: ГО п6пучаю нёпряжёнйе, велич агна постоянной составляющей которого равна -g,,. о -ЕхЛр . Алгебраический сумматор 4 служит для алгебраического сложения выходных напряжений одновибраторов 9 и 10, При равенстве частот {3 с выхода азового детектора 1 поступает постбянное напряжение, пропорциональное разности фаз входных сигналов. В этом случае отсутствуют запускающие импульсы на оба одновибратора 9 и 10 и выходное напряжение с фильтра 3. Крутизна прёобразо- вания частота-напряжение такого дискриминатора определяется/только параметрами одновибратора {амплитудой 1и длительностью выходного импульса), не зависит ol частот сравниваемьпс сигналов и может быть резко увеличена по сравнению с достигаемой в Применяемых ранее схемах. Формула изобретени я ЧастотноЦ)азовый дискриминатор, содержащий. фазовый детектор, к выходу которого подключена дифференцирующая цепь, и фильтр нижних частот, отличающийся тем, что, с целью повьпнения крут.изны частот7ой характеристики, в него введён алгебраический сумматор, выход которого подключен к входу фильтра нижних частот, и две дополнительные цепи, состоящие каждая из последовательно соединенных диода и одновибратора, включенные между выходом дифференцирующей цепи и входами алгебраического сумматора, при этом диоды подключены к выходу дифференцирующей цепи разнополярными электродами, а фазовый детектор выполнен с пилообразной характеристикой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Шахгильдян В, В., Ляховкин А. А. Системы фазовой автоподстройки частоты М., Связь, 1972, с, 329-331 (прототип) .