Частотно-фазовый триггер Советский патент 1982 года по МПК H03K3/286 

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах для .обработки дискретной информации, предоставленной частотнофазовым кодом.

Известен триггер на основе перестраиваемого контура - спектротрон, состоящий из последовательно включенных перестраиваемого по частоте контура и детектора. При подаче на перестраиваемый контур набора частот и при замыкании обратной связи с детектора на управляющий вход перестраиваемого контура он пропускает на выход одну из входных частот 1.

Недостатком триггера является отсутствие усиления частотно-гармонических колебаний, что не позволяет производить их последовательное соединение.

Известна также схема двухчастотного триггере, выполненная на основе двух параллельных цепей, состоящих из последовательно включенных смесителей, фильтров, автогенераторов и детекторов с перекрестными обратны ми связями 2.

Недостатком триггера является низкая стабильность генерируемых

частот, поскольку они определяются низкодобротными резонансными системами автогенераторов. Кроме того, стационарная фаза колебаний на выходе такого триггера не связана однозначно с фазой опорного генератора, так как она определяется не только фазой опорного генератора, но и фазой автогенератора, которая является

10 случайной. Вследствие этого не представляется возможным применять известный триггер для работы с биортогональными сигналами, в которых используется частотно-фазовое кодиро15вание.

Цель изобретения - повышение стабильности частоты колебаний, генерируемых триггером, и обеспечение однозначной связи их фазы с фазами

20 опорных генераторов.

Поставленная цель достигается тем, что в частотно-фазовый триггер, содержащий первый генератор опорного напряжения, к выходу которого подключен первый смеситель, выход второго генератора опорного напряжения через второй смеситель подключен к первому фильтру, а также второй фильтр, два детектора и блок сложения напряжений, введены ключи, управляемые усилители, третий фильтр, дополнительный блок сложения напряжений и инверторы, при этом вход дополнительного блока спожения напряжений подключается к нйхо-, ду первого смесителя, а выход к входам двух плеч, состоящих соответственно из последовательно . включенных ключа, фильтра, усилителя, детектора и инвертора, выходы инверторов подключены к другим входам соответствующих усилителей, выходы которых подключены к входам блока сложения напряжений, выход которого подключен к другому входу второго смесителя, а выходы первого и второго детекторов подключены к управляющим входам второго и первого ключей.

На чертеже показана функциональная схема часто;гно-фазового триггера

Устройство содержит последовательно соединенные первый генератор 1 опорного напряжения, первый смеситель 2, дополнительный блок 3 сложения напряжений, первый ключ 4, первый фильтр 5, первый усилитель 6, первый детектор 7 и первый инвертор 8, выход которого подключен к входу первого усилителя б. Выход второго генератора 9 опорного напряжения через последовательно включенные второ смеситель 10 и второй фильтр 11 подключен к другому входу .первого смесителя 2. Вход второго ключа 12 подключен к выходу блока 3 сложения напряжений, а его выход через последовательно включенные третий фильтр 13, второй усилитель 14 второй детектор 15 - к входу вт орого инвертора 16, выход которого-подключен к другому входу второго усилителя 14. Выходы первого 7 и второго 15 детекторов подключены к управляющим входам соответственно второго 12 и первого 4 ключей, Вторые выходы усилителей б и 14 подключены к входам блока 17 сложения напряжений, выход которого подключен к входу второго смесителя 10. Входной сигнал подается на вход блока 3 „сложения напряжений.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал с одной из частот f. или f 2 поступает на блок 3 сложения напряжений и через него - на ключи 4 и 12, фильтры 5 и 13 и на один из усилителей б или 14 и соответственно на один из детекторов 7 или 15 Выходное напряжение с первого 7 или второго 15 детектора поступает на управляющий вход второго 12 или первого 4 ключа и запирает его. Кроме того, выходное напряжение с детектора 7 или 15 поступает на инвертор 8 или 16, а затем на упраззляющий вхо усилителя б или 14. В результате оди из ключей 4 или 12 в триггере заперт

а один из усилителей 6 или 14 обеспечивает максимальное усиление. Далее сигнал с одного из усилителей 6 или 14 поступает на блок 17 сложения и через него - на смеситель 10, затем фильтруетс:я фильтром 11 .и, поступая через смеситель 2 на блок 3 сложения, замыкает петли обратной связи

Таким образом, после снятия сигнала с входа триггера на выходе блока 17 сложения в зависимости от поданной входной частоты f или fj появляется напряжение с частотой либо f , либо f, и при этом фаза на каждой частоте принимает одно из двух значений, различающихся на JP подобно тому, как это происходит в резистивнцх параметронах. Возбуждакндиеся в триггере частоты и f-j определяются как полусуммы частот опорных генераторов и fpj

-f,a. (fri ± rz ff a их фазы связаны с фазами колебаний опорных генераторов Р и Ф. и -фазовыми сдвигами ф , ф,2, ф,,в фильтрах 5,12 . и 14 .следующим образом

f Д--0,5 (Ч, Чг ). i-0,5 ( ф,1 ф,, )-MfZ:,

где п 0,1,2. В результате того, что на каждой частоте f или f в стационарном состоянии присутствует одна из двух фаз, триггер является четырехзначным CQ следующими соотношениями ,о f ; .

Предлагаемый триггер может быть использован в каналах связи устройст обмена информацией между вычислительными устройствами, объединенными в вычислительную систему или сеть. |Поскольку в предлагаемом триггере устойчивые состояния различаются liaK частотой, так и фазой на каждой частоте, то он может быть успешно применен в каналах связи с биортогональными частотно-фазовыми сигналами.

Таким образом, применение предлагаемого частотно- фазового триггера с потенциальными обратными связями позволит существенно , примерно в два раза, увеличить пропускную способность каналов связи между вычислительными устройствами вычислительных систем и сетей.

Формула изобретения

Частотно-фазовый триггер, содержащий первый генератор опорного напряжения, к выходу которого подключен первый смеситель, выход второго генератора опорного напряжения через второй смеситель подключен к первому фильтру, а также:второй фильтр, два детектора и блок сложения напряжений,

отли ающийся тем, что, с целью повышения стабильности частоты колебаний, генерируемых триггером, и обеспечения однозначной связи их фазы с фазами опорных генераторов, в него введены ключи, управляемые усилители, третий фильтр, дополнительны блок сложения напряжений и инверторы при этом вход дополнительного блока сложения напряжений подключается к выходу первого смесителя, а выход к входам двух плеч, состоящих соот.ветственно из последовательно вклю ченных ключа, фильтра, усилителя, .детектора и инвертора, выходы инварторов подключены к другим входам соответствующих усилителей, выходы кото1«х подключены к входам блока сложения напряжений, выход которого подключен к другому входу второго смесителя , а выходы первого и второго детекторов подключены к управляющим входам второго И первого ключей.

Источники информации, принятые во внимание при 1экспетртиэ&

1.Многоустойчивые элементы дискретной техники. Под ред. OiropCKOrOi М., Энергия, 1966, с. 87.

2.Авторское свидетельство СССР 744924 кл. Н 03 К 3/286, 1978.