Дискретный фазовращатель Советский патент 1982 года по МПК H03H7/18 

(54) ДИСКРЕТНЫЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

1 Изобретение относится к фазосдвигак щим цепям и может быть использовано в различных радиотехнических устройствах в качестве самостоятельного низкочастотного фазовращателя, либо в составе высокочастотного аналогового фазовращателя. Известен фазовращатель, выполненный на цифровых логических схемах 1 . Однако указанный фазовращатель не обладает достаточным быстродействием. Наиболее близким к предлагаемому является фазозадаюшее устройство, состо щее из кварцевого генератора тактовых импул1асов, кольцевого счетчика, дешифра тора со схемой управления, триггера управления, четырех 3-х входовых логических схем и двух триггеров-формировате лей 2 . Недостатком известного устройства является низкая точность изменений фазы проявл5Ьощаяся при достаточно высокой тактовой частоте. Это объясняется наличием коммутирующих устройств между де шифратором и триггерами-формирователями, создающих различные задержки сигналов. По этим же причинам снижается надежность работы фазовращателя. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что Б схему дискретного фазовращателя, содержащую кольцевой 2 -разрядный счетчик, соединенный с источником тактовых , импульсов, триггер, вход которого соединен с нулевым выходом счетчика, а выход является опорным выходом фазовращателя, селектор-мультиплексор, содержащий стробирующий и управляемые вхощл, ин{)ормационными входами соединенный с соответствующими выходами счетчика, второй триггер, вход которого соединен с выходом селектора-мультиплексора, вве дены три элемента И, первый вход одного из них соединен с 2 --1 выходом кольцевого 2 -разрядного счетчика, второй вход - с вторым выходом первого триггера, третий вход - с источником тактовых импульсов и селектором-мулътиппексором, а выход соединен с установочным входом второго триггера, первые входы второго и третьего элементов И объединены со старшим разрядом кода управления фазой вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходом второго трш гера, при этом выходом дискретного фазоврашателя является соединенные между собой выходы второго и третьего элементов И. На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого фазовращателя; на фиг. 2 - временные диаграммы работы дискретного фазовращателя, где а - тактовые импульсы, б - расстановка импульсов на нулевом выходе кольш;вого счетчика, в - расстановка импульсов на 2 выходе кольцевого счетчика ; г - сигнал на выходе Q триггера 2, д - сигнал на выходе Q триггера 4 и выходе устройства при управляющем. коде 00... 0101, е сигнал на фазируемом выходе устройства при управляющем коде 1О...О1О1. Фазовращатель на 2 дискретных состояний фазы содержит кольцевой 2 -ра рядный счетчик 1, первый триггер 2, селектор-мультиплексор 3, второй триггер 4 элементы И 5 - 7. Счетный вход первого (опорного) триггера 2 соединен с одним из выходов коль цевого -разрядного счетчика, считаемого нулевым. Выходы кольцевого счетчика 1 соединены с информационными входами селектора-мультиплексора 3. На управ ляющие входы селектора-мультиплексора 3 поданы п-1 младших разрядов п-разр1Щного кода управления фазой, на стробирую щий вход подаются тактовые импульсы, . выход селектора мультиплексора 3 соединен со счетным входом фазируемого триггера 4. Оба выхода триггера 4 соединены с входами двухвходовых элементов И 5 .и 6. На два других входа элементов И 5 и 6 {один из них инверсный) подключен старший разряд кода управления фазой. Оба выхода элементов И 5 и б объединены и служат выходом фазируемого сигнала устройства. ОдИн из входов логического элемента И 7 соединен с -1 выходом Кольцевого разрядного счетчшса, а второй вход - с вторым выходом счетного триггера 2. Выход элемента И 7 соединен с установочным входом R триггера 4. На третий вход элемента И 7 подаются тактовые импульсы. Работа устройства иллюстрируется диаграммами (фиг. 2). Сигнал тактовой частоты (j (фиг. 2 а) переключает кольцевой 2 -разрядный счетчик 1. При этом каждый из его выходов последовательно переходит в состояние 1 (все остальные выходы находятся в состоянии О.). При переключении в состояние 1 выхода кольцевого счетчика, считаемого нулевым (фиг. 2 б), переключается триггер 2 (фиг. 2 г). Выходная частота триггера 2 равна F . Триггер 4 переключается по счетному входу с выхода селектора-мультиплексора 3. В зависимости от кода управления фазой переключение триггера 4 осуществляется импульсом с одного из выходов кольцевого 2 -разрядного счетчика и таким образом фаза напряжения на выходе триггера 4 может изменяться по отношению к опорному сигналу триггера 2. В качестве примера показано напряжение на выходе Q триггера 4 при управляющем коде 00...01О1 (фиг. 26), При правильной работе дискретного фазовращателя триггер 4 всегда переключается в такое состояние, в котором находится триггер 2. Таким образом, в зависимости от управляющего кода фаз напряжение на выходе d триггера 4 изменяется относительно напряжения на выходе Q триггера 2 в интервале от О доя . При состоянии О старшего разряда кода управления фазой на выход дискретного фазовращателя через элемент И 5 поступает напряжение с выхода S триггера 4 (фиг. 2 д). При состоянии 1 старшего разряда кода управления фазой напряжение на выход дискретного фазовращателя поступает с выхода Q триггера 4 через элемент И 6 (фиг. 2 ). В этом случае фаза сигнала на фазируемом выходе устройства относительно фазы сигнала с триггера 2 может меняться в пределах от 180 до 360°. Если в результате воздействия помехи или при включении фазовращателя будет нарушено правильное фазирование триггера 4 относительно триггера 2, то импульс с выхода кольцевого разрядного счетчика (фиг. 2 в) через элемент И 7 установит триггер 4 в состояние О, при правильной работе дискретного фазовращателя в интервале времени между появлением состояния 1 на -1 и нулевом выходах кольцевого 2 -разрядного счетчика триггера 2 и 4 всегда находятся в одинаковом состоянии О (заштрихованная область на фиг. 2). Предлагаемое устройство обладает быстродействием, поскольку между селек5.9 тором-мультиплексором и фазируемом вы ходом устройства исключены все элементы схемы, переключающиеся в процессе формирования сигнала. Переключение элементов И 5 и 6 происходит лишь при сме не кода, управляющего фазой, а элемент И 7 фактически является схемой фазирования и работает лишь при сбое устройст ва, что приводит к упрощению схемы и повышению надежности ее работы. Формула изобретения Дискретный фазовращатель, содержащий кольцевой 2 -разрядный счетчик, соединенный с источником тактовых импульсов, триггер, вход которого соединен с нулевым выходом счетчика, а выход является опорным выходом фазовращателя, селектор мультиплексор, содержащий стробирующие и управляемые входы, информационными входами соединенный с соответствующими выходами счетчика, второй триггер, вход которого соединен с выходом селектораI

Qup.f

Ff 424 мультиплексора, отличающий- с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в него введены три элемента И, первый вход одного из них соединен с -1 выходом кольцевого 2 -разрядного счетчика, второй вход - с вторым выходом первого триггера, третий вход - с источником тактовых, импульсов и селектором-мультиплексором, а выход соединен с установочным входом второго триггера, первые входы второго и третьего элементов И объединены и соединены со старшим разрядом кода управлен1ш фазой, вторые входы соединены соответственно с: прямым и инверсным выходом второго триггера, при этом выходом дискретного фазовращателя является соединенные между собой выходы второго и третьего элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3882431, кл. 333-31, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № 206151, кл. Н 03 Н 7/18, 1966. .

ev;

..L