Фазовый дискриминатор

 

ФАЗОВЫЙ ДИСКРРФМНАТОР, со .держащий два усилителя-ограничителя, первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор и два триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя и с входами инвертора и первой дифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход однов.ибратора, соединенного выходом с входом R первого триггера , выход инвертора через вторую дифференцирующую цепь подключен к входу R второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителя-ограничителя - сигнальным входом фазового дискриминатора, отличающийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены фазовращатель и второй элемент И, причем фазовращатель включен на входе первого усилителя-ограничителя , вход фазовращателя является Ьпорным входом фазового дискриминатора , второй элемент И первым входом соединен с выходом инвертора, вторым входом через третью дифференцирующую цепь - с выходом второго (О усилителя-ограничителя, выходом - с входом S второго триггера, выход первого элемента И соединен с входом первого триггера, а второй вход первого элемента И - с выходом третьей диффе ре нцирующейце пи. сд sl NU

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(sD Н 03 2 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb!THA (21) 3426107/18-09 (22) 14.04.82 (46) 23, 11.84. Бюл. Р 43 (72) Н.M .Èâàíû÷åâ и О.И.Котельников (53) 621.376.-4(088.8) (56) 1. Заявка Великобритании

Ф 2020950,. кл. Н 03 К 11/00, 21. 11. 79.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 809481, кл. Н 03 3 13/00, 1976 (прототип). (54)(57) ФАЗОВЫЙ ДИСКРИМИНАТОР, со.держащий два усилителя-ограничителя, первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор и два триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя и с входами инвертора и первой дифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом К первого триггера, выход инвертора через вторую

ÄÄSUÄÄ 3125741 А дифференцирующую цепь подключен к входу R второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителя-ограничителя — сигнальным входом фазового дискриминатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены фазовращатель и второй элемент И, причем фазовращатель включен на входе первого усилителя -ограничителя, вход фазовращателя является опорным входом фазового дискриминатора, второй элемент И первым входом соединен с выходом инвертора, вторым входом через третью дифферен.цирующую цепь — с выходом второго усилителя-ограничителя, выходом ". с входом S второго триггера, выход первого элемента И соединен с входом первого триггера, а второй вход первого элемента И вЂ” с выходом третьей дифференцирующей цепи.

1125741

Изобретение относится к радиотехнике и.может быть использовано для сравнения по фазе двух синусоидальных напряжений одинаковой час- тоты. 5

Известен фазовый дискриминатор, содержащий два элемента И и два триггера, входы Й которых через инвертор соединены с источником опорного сигнала, источник входного сигнала подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого триггера, прямой выход первого триггера соединен первым входом второго элемента И и со счетным входом второго триггера., выход которого подключен к второму входу второго элемента И, при этом второй вход первого элемента И соединен с выходом 20 второго элемента И 51 3.

Недостатком этого фазового дискриминатора является отсутствие двух выходов, индицирующих как опережение по фазе входного сигнала опорным, так и отставание.

Наиболее близким к предложенному является фазовый дискриминатор, содержащий два усилителя-ограничителя, 30 первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор и два триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя 35 и с входами инвертора и первой диффеФ ренцирующей цепи, к выходу которои подключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом R первого триггера, выход инвертора через 40 вторую дифференцирующую цепь подключен к входу Я второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителя-ограничителя — сиг-45 нальным входом фазового дискриминатора, опорным входом фазового дискриминатора является вход первого усилителя-ограничителя, выход второго усилителя-ограничителя подключен к 50 второму входу первого элемента И, выход которого через четвертую дифференцирующую цепь подключен к -входу первого триггера и через второй инвертор к входу третьей дифферен- 55 цирующей цепи, выход которой через второй одновибратор соединен с входом второго триггера (21.

Однако известный фазовый дискриминатор имеет недостаточную помехоустойчивость, так как два его канала, о соответствующие двум выходам, работают от разных фронтов сигнала, прошедшего через усилитель-ограничитель, а они смещаются в разные стороны при действии низкочастотной помехи.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости фазового дискриминатора.

Указанная цель достигается тем, что в фазовый дискриминатор, содержащий два усилителя, первый элемент И, инвертор, три дифференцирующие цепи, одновибратор и два триггера, причем первый вход первого элемента И соединен с выходом первого усилителя-ограничителя и с входами инвертора и первой дифференцирующей цепи, к выходу которой подключен вход одновибратора, соединенного выходом с входом R первого триггера, выход инвертора через вторую дифференцирующую цепь подключен к входу R второго триггера, выходы триггеров являются выходами фазового дискриминатора, а вход второго усилителяограничителя сигнальным входом фазового дискриминатора, введены фазовращатель и второй элемент И, причем фазовращатель включен на входе первого усилителя-ограничителя, вход . фазовращателя является опорным входом фазового дискриминатора, второй элемент И первым входом соединен с выходом инвертора, вторым входом через третью дифференцирующую цепьс выходом второго усилителя-ограничителя, выходом — с входом ь второго триггера, выход первого элемента И соединен с входом 5 первого триггера, а второй вход первого элемента И вЂ” с выходом третьей дифференцирующей цепи.

На чертеже приведена структурная электрическая схема фазового дискриминатора.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 усилители-ограничители, первый элемент И 3, инвертор 4, первую 5. вторую 6 и третью 7 диффренцирующие цепи, одновибратор 8, первый 9 и второй 10 триггеры, фазовращатель 11 и второй элемент И 12, Фазовый дискриминатор работает следующим образом.

3 11257

На вход фазовращателя 11 подается исследуемое напряжение, а на вход второго усилителя-ограничителя 2— опорное синусоидальное напряжение.

На выходе первого триггера 9 появляются импульсы напряжения положительной полярности, следующие с частотой опорного напряжения, когда исследуемое напряжение сдвинуто относительно опорного на угол д, вели- 10 чина которого определяется неравенством

2 В Р < 180 - 2

15 где

-180 - 9 (Л O (- Ч

2 2

Значение Ч задается фазовращателем 11, а фазовый угол „ соответствует длительности импульса положительной полярности, вырабатываемого одновибратором 8.

Более высокая помехоустойчивость предлагаемого фазового дискриминатора обеспечивается более совершенной схемой управления триггерами 9 и 10. В известном устройстве для формирования импульсов управления

Ч„ — фазовый угол, соответствующий ширине импульса одновибратора 8;

Ч - фазовый сдвиг фазовращателя 11.

Если справедливо неравенство то импульсы напряжения положительной полярности появляются на выходе второго триггера 10. Кроме того, из соотношений (1) и (2) следует, что . существует зона сдвигов фаз, в пределах которой импульсы отсутствуют одновременно на обоих выходах фазового дискриминатора, т,е. на прямых выходах первого 9 и второго 10 триггеров напряжения равны нулю.

С выходов первого 1 и второго 2 усилителей-ограничителей снимаются 35 прямоугольнь|е по форме напряжения (меандр). Выходное напряжение первого усилителя-ограничителя 1 поступает на один из входов первого элемента И 3, а на вход инвертора 4 и 40 через первую дифференцирующую цепь 5 на запуск одновибратора 8. Последний запускается импульсами напряжения положительной полярности, формируемыми первой дифференцирующей цепЬю 5 45 из положитеяьных перепадов напряженик выходных сигналов первого усилителяограничителя 1 (перепад напряжения с низкого уровня на высокий). IlpH этом на выходе одновибратора 8 фор- 50 мируются импульсы напряжения положительной полярности, которые устанавливают первый триггер 9 в нулевое состояние (триггеры 9 и 10 реагируют на запускающие импульсы положитель- 55 иой полярности). По входу.5 первый триггер 9 запускается положительными импульсами напряжения которые могут поступать с выхода первого элемента

И 3. Выходной сигнал первого элемента И 3 является логическим произведением выходных сигналов первого усилителя-ограничителя 1 и третьей дифференцирующей цепи 7. На прямом выходе первого триггера 9 присутствуют импульсы напряжения положительной полярности, совпадающие по частоте с опорным сигналом, только при выполонении условия (1), т.е. когда присутствующие на входах первого триггера 9 запускающие импульсы не совпадают во времени. В противном случае, т.е. когда отсутствуют импульсы на входе 5 первого триггера

9, на прямом выходе этого триггера 9 — "0".

На вход R второго триггера 10 с частотой опорного напряжения поступают импульсы напряжения положительной полярности, формируемые с помощью инвертора 4 и второй дифференцирующей цепи 6 из отрицательного перепада напряжения (перепад с уровня логической "1" на уровень логического "0") выходного сигнала первого усилителяограничителя 1. Если выполняется условие (2), то на вход 5 второго триггера 10 поступают импульсы напряжения положительной полярности с выхода второго элемента И 12. Эти импульсы являются логическим произведением проинвертированного сигнала первого усилителя-ограничителя 1 и выходных импульсов третьей дифференциальной. цепи 7, соответствующих положительным перепадам выходных сигналов второго усилителя-органичителя 2. В результате на прямом выходе второго триггера 10 присутствуют импульсы напряжения положи.тельной полярности. Если условие (2) не выполняется, то импульсы на входе

5 второго триггера 10 отсутствуют, поэтому напряжение на прямом выходе этого триггера 10 равно нулю.

1125741

Составитель Г, Каракозов

Редактор И. Николайчук Техред M,Êóçüìà Корректор M. Максимишинец

Подписное

Тираж 861

Заказ 8556/43

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 э триггерами используется информация, заложенная в половине отрицательных и положительных перепадов выходных напряжений усилителей-ограничителей.

В результате наложения помехи на 5 исследуемый сигнал может нарушиться равенство по длительности между положительной и отрицательной полуволна.ми исследуемого сигнала, что сказывается на выходном сигнале усилителя- 1О ограничителя 2 и приводит к сбою в работе фазового дискриминатора.

В предлагаемом фазовом дискримио наторе используется положительный и отрицательный перепады выходного напряжения первого усилителя-ограничителя и только положительный перепад выходного напряжения второго усилителя-ограничителя, что дает возможность отстроиться от помехи.