Частотно-фазовый дискриминатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 1001438

Сеюз Севетсиик

Сещртаяистичеси и к ресяубяии (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 20 07.81 (21)3324649/18-21 с присоединеинем заявки М (23) Приоритет(51)М. Кл.

Н 03 0 13/00

Геауаарствеай квинтет

СССР ю мали. ИЗвврвтвиий и вткрытий (53) УДК 621.37 . .3(088.8) Опубликовано 28.02.83„Бюллетень Рй 8

Дата опубликования описания 28.02,83

С, В. Заянкаускас

t т

: .т.!

Каунасский попитехнииеский инстйтут им. Антанаса Снечкуса (72) Автор изобретения с.; (7I) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-фАЗОВЫй ДИСКРИМИНАТОР

Изобретение относится к радиотехнике и автоматике и может быть использовано в устройствах автоподстройки частоты и фазы.

Известны частотно-фазовые дискриминаторы, содержащие триггеры и логические схемы (1 J и $2).

Однако уровень выходного сигнала этих дискриминаторов в случае малой частотной расстройки мал или качественные показатели фазового режима недостаточно высоки, Наиболее близким к предлагаемому является частотно-фазовый дискриминатор, содержащий два основных и два вспомогательных триггеры, попарно соединенные тактовые входы которых являются входами дискриминатора, а прямые выходы триггеров - основными выходами дискриминатора, причем основные выходы основных триггеров соединены с информационными входами вспомогательных триггеров в каждой

2 пар е и чере з зле мвнт И- Н Е с R - в ходами основных триггеров (3), Однако из вес тный дис крими натор обладает недостаточной точностью дискриминации в случае малой частотной расстройки из-за чего снижается быстродействие устройств, использующих этот дискриминатор, и отсутствие входов управления работой дискриминатора, Цель изобретения — повышение точности при одновременном расширении возможности управления работой устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в частотно-фазовый дискриминатор, содержащий четыре триггера, тактовые входы первого и второго из которых соединены с первой входной шиной, тактовые входы третьего и четвертого20 с второй входной шиной, а прямые выходы первого и третьего триггеров соединены непосредственно с информационными входами соответс1вснно второго

38 з 10014 и четвертого триггеров и через элемент И-kE с Р -входами первого и третьего триггеров, введен элемент задержки, вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, а выход — к

Р;входам второго и четвертого триггеров, инверсные выходы которых подключены соответственно к S -входам первого и третьего триггеров, а S --входы - к дополнительным управляющим ши- ® нам.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого дискриминатора, Дискриминатор содержит триггеры 1-4, элемент И-kE 5, элемент 6 задермки, дополнительные управляющие шины 7 и 8. Входные сигналы подаются на спаренные тактовые входы триггеров, выходные сигналы снимаются с прямых выходов триггеров 1 и 3 и или прямых выходов триггеров 2 и 4), На управляющие шины 7 и 8 подаются сигналы управления работой дискриминатора.

Дискриминатор работает следующим образом .

Дискриминатор имеет два режима работы. режим сравнения частот и режим сравнения фаз. Переход от режима сравнения частот к режиму сравнения фаз происходит автоматически при сближении входных частот. Первый входной сигнал подается на тактовые входы три ггеров 1 и 2, второй - и на тактовые входы триггеров 3 и 4. ет триггер 1 в состоянии единицы. Аналогично в случае повышения частоты сигнала, действующего на тактовых входах триггеров 3 и 4, триггер 3 поддерживается в состоянии единицы триггером 4, Это режим сравнения частот.

Например, в случае повышения частоты первого входного сигнала обязательно наступает состояние, при котором между двумя тактовыми импульсами второго входного сигнала присутствуют. два тактовых импульса первого сигнала - первый импульс записывает единицу в триггер 1, второй переписывает ее в триггер 2, что в свою очередь фиксирует триггер 1 в состоянии единицы по 9 -входу. После этого тактовый импульс второго сигнала записывает единицу в триггер 3. Однако этот триггер сразу сбрасывается, импульс сброса на выходе элемента И-HE заканчивается, а триггер 1 остается фиксированным в состоянии единицы. Импульс сброса задерживается в элементе задержки на время действия сброса на триггеры 1 и 3. Импульс сброса с выхода элемента задержки действует на триггеры 2 и 4 и сбрасывает триггер 2 из состолнил единицы в состояние нуля. Однако состояние единицы в триггере 1 сохраняется благодаря наличию элемента задержки„ Это состояние сбрасывается только тогда, когда частота второго входного сигнала становится выше частоты первого входного си гнала.

При работе дискриминатора в системе автоподстройки частоты расстройка между входными частотами уменьшается под действием обратной связи. После смены знака частотной расстройки, т.е., когда частота второго входного сигнала становится чуть выше частоты первого входного сигнала, между двумя тактовыми импульсами первого входного сигнала появляются два тактовых импульса второго входного сигнала„Первый импульс записывает единицу в триггер 3, после чего триггеры 2 и 3 сбрасываются вышеописанным образом. Второй импульс повторно записывает единицу в триггер 3, после чего триггеры 1 и 3 сбрасываются, и дискриминатор оказывается переключенным для работы в фазовом режиме„

Фазовый режим имеет место тогда, когда на -входах триггеров 1 и 3 действуют разрешающие уровни: .едини40 цы записываются в триггеры строго попеременно (входные частоты должны быть равны), причем триггеры сбрасываются элементом И-НЕ как только случается, что в обоих триггерах записаны единицы, В зависимости от знаяз ка разности фаз входных сигналов вырабатываются импульсы, ширина которых пропорциональна разности фаз, на выходах одного или другого триггеров 1 и 3, Триггеры 2 и 4 находятся в состоянии нулей, так как в мо" мент действия тактовых импульсов содержание соответствующих триггеров 1 и 3 тоже нули„

В случае повышения частоты первого входного сигнала, действующего на

1:INòîâöõ входах триггеров 1 и 2, инl3E рсный выход триггера 2 поддерживаСигналы на управляющие входы 7 и

8 подаются, например, с целью торможения работы дискриминатора или фик1001438

5 сирования его состояния в одном из двух состояний частотного режима.

При подаче на управляющую шину 7 уровня, переключающего триггер 2 в состояние единицы, триггер 1 тоже фиксируется в состоянии единицы по -входу. В случае использования управляющей шины 8 в состоянии единиц фиксируются триггеры 4 и 3.

1Е

Введение дополнительных управляющих шин дискриминатора, подключенных к 5-входам триггеров 2 и 4, обеспечивает возможность управления работой дискриминатора, т.е. обеспечивает дополнительные функциональные возможности при его использовании.

Введение элемента задержки, вход которого подключен к выходу элемента И-НЕ, а выход — к Й-входам триггеров 2 и 4, инверсные выходы которых подключены соответственно к Й-входам триггеров 1 и 3, обеспечивает в случае малой частотной расстройки выходной. сигнал дискриминатора такого же уровня, как и в случае большой расстройки, т.е. повышает точность частотной дискриминации. Благодаря этому повышается быстродейст вие устройств, использующих частотно-фазовый дискриминатор °

4 формула изобретения

Час тот но-фазовый дис кр ими на тор, содержащий четыре триггера, тактовые входы первого и второго из которых соединены с первой входной шиной, тактовые входы третьего и четвертого - с второй входной шиной, причем прямые выходы первого и третьего триггеров соединены непосредственно с информационными входами соответственно второго и четвертого триггеров,и через элемент И-НЕ с к-входами первого и третьего триггеров, о т л и ч à.юшийся тем, что, с целью повышения точности при одновременном расширении возможности управления работой дискриминатора, введен элемент задержки, вход которого подключен к выходу элемента И-Н Е, а выход - к -входам второго и четвертого триггеров, инверсные выходы которых подключены соответственно к -входам первого и третьего триггеров, а 9-входы — к дополнительным управляющим шинам.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 3714463, кл. 307-232, 1973.

2. Патент США Г 4105947, кл. 331-1А, 1978.

3. Electronic Design Nev s, ч. 21, < 17, с. 55-59.

1001438

Составитель С. Николаев

Редактор Н. Ковалева Техред K.Èûéüî КовректорОд Билак

Заказ Ю3/73 Тираж 934 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

l3035 Москва M-35 Рамшская наб. д. 4/5

З,,, у °, д 5 филиал ППП патент", г. Ужгород, ул. Проектная, ч