Устройство фазовой автоподстройки частоты Советский патент 1982 года по МПК H03L7/00 

(5) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

I

Изобретение относится к фазоизмерительным устройствам и может использоваться для проверки фазоизмерительных приборов .

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее опорнуй генератор, а также последовательно соединенные фазовый детектор,подстраиваемый генератор и аттенюатор

ЛПОднако в известном устройстве фазовой автоподстройки частоты изменение амплитуды на входе фазового детектора вследствие неидентичности и нестабильности параметров применяемых элементов вызывает изменение точки дискриминации, вызывая при этом изменение фазы выходного сигнала делителя напряжения при изменении его амплитуды.

Цель изобретения - уменьшение изменения фазы выходного сигнала при регулировке амплитуды.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве фазовой автоподстройки частоты, содержащем опорный генератор, а также последовательно соединенные фазовый детектор, подст- . раиваемый генератор и аттенюатор,между выходом опорного генератора и входом фазового детектора включены последовательно первый стробпреобразователь, первый усилитель, дополнительный фазовый детектор, стробгенератор, второй стробпреобразователь и второй усилитель, между выходом стробгенератора и другими входами фазовых детекторов включен делитель частоты на два, а другие входы первого и второго стробпреобразователей подключены соответственно к выходу стробгенератора и аттенюатора.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство фазовой автоподстройки частоты содержит первый 1 и второй 2 3;93 стробпреобраэователи, первый 3 и вто рой 4 усилители, первый и второй фазовые детекторы 5 и 6, стробгенерато 7, делитель 8 мacтotы на два, опорный генератор 9 подстраиваемый гене ратор 10 и аттенюатор 11. Устройство фазовой автоподстройки частоть работает следующим образом. На вход первого стробпреобразователя 1 поступает последовательность стробимпульсов с выхода стробгенератора 7 с периодом следования, равным T«. На сигнальный вход первого строб преобразователя 1 поступает гармоническое напряжение с выхода опорного генератора 9 Uc Ц sin (, (1) где fjj - частота сигнала, причем выполняется соотношение (К + |) 1-, (2) Ц к 1. 2, 3,..., где f - фазовый сдвиг момента нульперехода сигнала Ujj относительно моментов появления стробимпульсов. На вы;|(оде стробпреобразователя 1 запоминается значение, сигнала U, (1) в моменть появления стробимпульсов Ц,г, с-гр- ч, 5ШГ2Г(К. f ) f-. yJU .„p j - sinft и,, (3) Ф К коэффициент передачи стробпреобразователя ; номер поступления стробимпульса;величина напряжения на выходе стробпреобразователя при напряжении на его входе равном нулю. Первый усилитель 3 усиливает импульсный сигнал Цч„ (3) и подает его на один из входов второго фазового детектора 6, одновременно отфильтровывая постоянную составляющую Un,.Ha второй вход зтого детектбра поступает последовательность стробимпульсов частота следования которых делителем 8 частоты надва уменьшается в два раза. Фазовый детектор 6 работает в режиме фазочувствительного выпрямления , поэтому на выходе- выделяется на ряжение, величина которого равна ифс и -Кстр51пЧ;КЧ-Кф 4) V коэффициент передачи соответственно первого усилителя 3 и второго фазового детектора 6. -Iпоступает на управНапряжениеляющий вход строёгенератора 7. регулируя частоту последнего до выполнения соотношения (2). Второе кольцо фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) работает аналогичным образом. Отличием является лишь то, что если в первом кольце по гармоническому сигналу подстраивается последовательность импульсов, то во втором - наоборот. Регулирующее напряжение с выхода первого фазобого детектора 5 поступает на управляющий вход подстраиваемого генератора 10, подстраивая частоту последнего до выполнения соотношения (2). Гармонический сигнал подстраиваемого генератора 10, ослабленный в нужной степени аттенюатором 11, поступает на сигнальный вход второго стробпреобразователя 2, на другой вход которого поступает последовательность стробимпульсов с выхода стробгенератора 7. С выхода второго строб- преобразователя 2 последовательность импульсов, соответствующая выражению (1), амплитуда которых несет информацию об угловом рассогласовании моментов появления стробимпульсов с выхода стробгенератора 7 и моментов нуль-переходов гармонического сигнала с выхода аттенюатора 11. Требуемая чувствительность дискриминации моментов нуль-переходов гармонического сигнала обеспечивается соответствующим коэффициентом передачи разомкнутого кольца ФАПЧ, При совпадении моментов появления стробимпульсов и моментов появления нуль-переходов гармонического сигнала, т.е. при 4 О, амплитуда импульсов на выходе второго стробпреобразователя 2 равна нулю независимо ни от амплитуды гермонического сигнала, ни от дрейфа нуля второго стробпреобразователя 2 и дрейфа усиления второго усилителя k, . Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечивается более четкая дискриминация нулевых фазовых сдзигов в системе ФАПЧ при тех же неидентичностях и нестабильностях параметров элементов, как и в известном устройстве. Это позволяет обеспечить формирование синфазных сигналов на выходе устройства ФАПЧ независимо от соотношения амплитуд этих сигналов. Информация о фазовых соотношениях в кольце ФАПЧ на первом этапе преобразования фазовых сдвигов в напряжение заключается в амплитуде и полярности импульсов на выходе стробпреобразователя. При этом дрейф нуля стробпреобразователя не вызывает дополнительного изменения фазы подстраиваемого генератора,так как постоянное напряжение отфильтровывается последующим импульсным усилителем. Следовательно, введенные узлы позволяют уменьшить изменения фазы выходного сигнала при изменении его амплитуды.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее опорный генератор, а также последовательно соединенные фазовый детектор, подстраиваемый .генератор и аттенюатор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения изменения фазы выходного сигнала при регулировке амплитуды, между выходом опорного генератора и входом фазового детектора включены последовательно первый стробпреобразователь, первый усилитель, дополнительный фазовый детектор, стробгенератор, второй стробпреобразователь и второй усилитель, между выходом стробгенератора и другими входами фазовых детекторов включен делитель частоты на два, а другие входы первого и второго стробпреобразователей подключены соответственно к выходу стробгенератора и аттенюатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР

№ , кл. G 01 R 25/00, 1973 (прототип).