Устройство фазовой синхронизации Советский патент 1981 года по МПК H04L7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИЦ.

Изобретение относится к измерительной .технике и автоматике и может быть исполь; зовано в устройствах фазовой синхронизации преобразователей «:угол-фаза-код. Известно устройство фазовой синхронизации, содержащее последовательно соединенные фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты, подключенный к йходу фазового дискриминатора (1. Однако известное устройство не обеспечивает достаточно высокой точности фазовой синхронизации. { Целью изобретения является повышение точности. Для этого в известиом устройстве фазо вой синхронизации, содержащем . последовательно соединенные фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты, подключенный к входу фазового дискриминатора, введены программируемый усилитель и элемент «Исключающее ИЛИ, причем разряд. ные выходы делителя частоты, через последовательно соединекные элемент «Исключакй щее ИЛИ и программируемый усилитель подключены к другому входу фазового дне-, криминатора. На фиг. 1 представлена схема предложенного устройства; на . 2 - эпюры коэффициентов передачи, поясняющие работу устройства. Устройство фазовой синхронизации содержит фазовый дискриминатор I, фильтр 2 нижних частот, управляемый генератор 3, делитель частоты 4, программируемый усиJ итeль 5, элемент «Исключающее ИЛИ, 6, а также источник -7 входного сигнала, Устройство работает следующим образом. Входной сигнал Uj,, представляющий собой в общем случае сумму гармоыик, проходя через программируемый усилитель 5 и фазовый дискриминатор 1, перемножается на их коэффициенты передачи Кпу и Кфц, изменение которых во времени под действием выходных сигналов делителя частоты 4 показано на фиг, 2, а и 2,6 соответственно. Переменные составляющие выходного напряжения фазового дискриминатора 1 подавляются фильтром 2 нижних частот, а постоянная составляющая изменяет частоту управляемого генератора 3 относительно его номинальной частЬты, которая в 2 раз больше частоты входного сигнала и, следовательно, фазу выходных напряжений делителя частоты 4 В согласованном положении постоянная составляющая выходно о напряжения фазового дискриминатора 1 равна нулю. При чисто синусоидальном входном сигнале это соответствует разности фаз между входным сигналом и выходным сигналом п-го разряда делителя частоты 4, равной Я,/2. В составе реального входного сигнала всегда содержатся высшие гармонические составляющие, в результате перемножения которых с соответствующими гармоническими составляющими коэффициента передачи программируемого усилителя 5 и фазового дискриминатора 1 на выходе фазового дискриминатора 1 вырабатывается постоянное напряжение ошибки, в результате отработки которого возникает смещение по фазе (ошибка) выходных сигналов управляемого генератора 3 и делителя частоты 4.

Если ошибка известного устройства вызывается действием всех нечетных гармоник входного сигнала, поскольку спектр коэффициента передачи фазового дискриминатора 1 содержит составляющие всех нечетных гармоник (фиг. 2,6), то ошибка предложенного устройства обусловлена действием только (8«:±1) гармоник, где к 1,2, 3...., так как спектр произведения коэффициентов передачи программируемого усилителя 5 и фазового дискриминатора 1 (фиг. 2,в) не содержитдругих нечетных гармоник, в том числе 3-й и 5-й, при указанном соотношении уровней коэффициента передачи програмл1ируемого усилителя 5 (фиг. 2,а). ,

иг./

Таким образом, предложенное устройство фазовой синхронизации по сравнению с прототипом имеет значительно меньшую ошибку, обусловленную высшими гармониками входного сигнала, поскольку, как правило, амплитуда высших гармоник быстро уменьшается с ростом их номера.

Ошибка, обусловленная влиянием высших гармоник на точность фазовой синхронизации, составляет значительную часть общей инструментальной ошибки преобразователей угол-код. Применение в составе преобразователей предложенного устройства фазовой синхронизации позволит повысить точность преобразования угла в код, и, следовательно, точность работы автоматических систем управления и информационных систем, использующих ЦВМ.

Формула изобретения

Устройство фазовой синхронизации, Содержащее последовательно соединенные фазовый дискриминатор, фильтр нижних частот, управляемый генератор и делитель частоты, подключенный к входу фазового дискриминатора, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности, введены програмируемый усилитель и элемент «Исключающее ИЛИ, причем разрядные выходы делителя частоты через последовательно сое0 анненные элемент «Исключающее ИЛИ и программируемый усилитель подключены к другому входу фазового дискриминатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N° 4011520, 5 кл. Н 03 В 3/04, 1977 (прототип).

а) Ляу/

пуо

П1П1Е (2-1}Кпуа

K{pAf

6} -Куд0 Кпу К{рд KnyoKtpfio (f2-t)Knyg %ir

Фиг.г