Устройство автоподстройки фазы Советский патент 1981 года по МПК H03L7/08 

J

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах с автоматическим регулированием.

Известно устройство автоподстройки фазы, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, второй смеситель, вход которого соединен с входом фазового модулятора, а также генератор, подключенный, к другим входам обоих смесителей 1.

Однако известное устройство имеет амплитудно-фазовую погреишость.

Цель изобретения - уменьшение амплитуднофазовой погрешности в широком диапазоне частот.

Для этого в устройстве автоподстройки фа- , зы, содержащем последовательно соединенные фазовый модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, второй смеситель, вход которого соединен с входом фазового модулятора, а также генератор, подключенный к другимвходам обоих смесителей, мяжду выходом второго смесителя и другим входом фазового детектора включен усилитель-ограничитель, а между выходом первого смесителя Н управляющим входом генератора включень последовательно дополнительный фазовый детектор, к другому входу которого подключен опорный генератор, и дополнительный фильтр нижних частот.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство автоподстройки фазы содержит фазовый модулятор 1, усилитель 2, фильтр нижних частот (ФНЧ) 3, фазовый детектор 4, первый смеситель 5, усилитель-ограничитель 6, второй смеситель 7, опорный генератор 8, дополнительные фазовый детектор 9, и фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, генератор 11.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал U (out +Vo) поступает на вход фазового модулятора 1 и второго смесителя 7. На выходе фазового модулятора 1 сигаал изменяет свою фазу, при- 8нимает вид ифм1 U,cos (ujt ) и поступает на вхол усилителя 2 с автоматической регулировкой усиления (АРУ), который .вносит свой фазовый сдвиг у и усиливает этот сигнал до амплитуды U . На выходе ус лителя 2 и всего устройства имеют ( +1 ) С выхода усилителя 2 сигнал поступает нэ вход смесителя 5 кольца фазовой автоподстрой ки. Сигнал промежуточной частоты с выхода смесителя 5 поступает на фазовый детектор 9. На выходе фазового детектора 9 формируется сигнал ошибки, который пройдя через фильтр нижних частот 10, поступает на управляемый вход генератора 11, внося корректирующую расстройку. Таким образом, введенная в устройство система фазовой автоподстройки частоты по вторичным биениям, поддерживает tju 10- LUpp Кроме зтого, сигнал промежуточной частоты со смесителя 5 поступает на один из входов фазового детектора 4. Сигнал с выхода генератора 11 поступает также на второй вход смесителя 7, на выходе которого образуется сигнал промежуточной частоты, ампл туда которого жестко связана с амплитудой входного сигнала через коэффициент смесителя 7 k . Таким образом, проме.ск5 ) Амплитудно-фазовая погрешность смесителя 7 лежит в пределах 0,1, поэтому ею можно пренебречь. Сигнал с выхода смесителя 7 поступает на вход усилителя-ограничителя 6, который служи для динамического диапазона входных сигналов чем обеспечиваются нормальные условия работы фазового детектора 4 системы автоматической подстройки фазы. Усилитель-ограничитель 6 работает в широком { -80 дБ ) диапазоне амплитуд входных сигналов на фиксированный частоте uugr . Амплитуд1го-фазовая погрешность такого уси лителя не превышает 0, на 80 дБ. На выходе усилителя-ограничителя 6 имеетс формирователь, который восстанавливает форму сигнала, таким образом, на вход фазового детектора 4 с выхода усилителя-огр;111ичителя 6 поступает сигнал (uJ-tf )t + Vp , а на второй вход этого фазового детектора поступает сигнал с выхода смесителя 5, который имеет вид (u )t Фм На выходе фазового детектора 4 формируется сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз входных сигналов 1 Фи V Этот сигнал, пройдя через фильтр нижних частот 3, поступает на управляемый вход фазового модулятора 1, внося корректирующий фазовый сдвиг. Таким образом, имеем cot + 0 , т. е. разность фаз входных и выходных сигналов равна О, т. е. лежит в пределах амплитудно-фазовых погрешностей смесителя 5 и усилителя-ограничителя 6. При реализации такой схемы в диапазоне частот 10 - 1000 МГц амплитудно-фазовая погрешность равна 0,3 + 0,4 при изменении амплитуды на - 40 дБ (измерения производились фазометром ФВ-06, аттестованным в органах Госстандарта и имеющим погрешность измерения UЧ не хуже-0,2 ). Формула изобретения Устройство автоподстройки фазы, содержащее последовательно соединенные модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, второй смеситель, вход которого соединен с входом фазового модулятора, а также генератор, подключенный к другим входам обоих смесителей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения амплитудно-фазовой погрешности в широком диапазоне частот, между выходом второго смесителя и другим входом фазового детектора включен усилитель-ограничитель, а между выходом первого смесителя и управляющим входом генератора включены последовательно дополнительный фазовый детектор, к другому входу которого подключен опорный генератор, и дополнительный фильтр нижних частот. Истошики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.3 ЕЕЕ Jiternat Convent. Rec. 1966, V 11, N 3, s. 179--186 (прототип).