Устройство фазовой автоподстройки частоты

 

УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ, содержащее соеди- . ненные последовательно первый фазовый детектор, сигнальньй вход которого является входом устройства, первый .фильтр нижних частот, сумматор, управляемый генератор, выход которого подключен к опорному входу первого фазового детектора, фазовращатель на п/2, вторбй фазовый детектор, другой вход которого подключен к входу устройства, третий фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, и второй фильтр нижних частот, отличающееся тем, что, с целью расширения голосы захвата без ухудшения помехозащищенности, между выходом фазовра.щателя на п/2 и вторым входом сумматора включены последовательно соединенные фазовый манипулятор на п, .управляющий вход которого подключен к выходу второго фильтра S нижних частот, четвертый фазовый (Л детектор, второй вход которого под- : ключен к бходу устройства, и фильтр верхних частот.

(! 9) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК уц4 H 03 L 7/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3559462/24-09 (22) 24.02.83 (46) 07.08.85. Бюл. Р 29 (72 . С.Я. Малиновский, M.Ñ. Мартынив и Я,И. Пилявский (53) 621.396.666(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 930695, кл. Н 03 L 7/10, 25.05.82

Патент Японии - 53-20168, кл. Н 03 В 3/04, 24.06.78. (54)(57) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЪ(, содержащее соеди- . ненные последовательно первый фазовый детектор, сигнальный вход которого является входом устройства, первый ,фильтр нижних частот, сумматор, управляемый генератор, выход которого подключен к опорному входу первого фазового детектора, фазовращатель на

n/2, второй фазовый детектор, другой вход которого подключен к входу устройства, третий фазовый детектор, второй вход которого подключен к выходу первого фазового детектора, и второй фильтр нижних частот, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения голосы захвата без ухудшения помехозащищенности, между выходом фазовращателя на n/2 и вторым входом сумматора включены последовательно соединенные фазовый манипулятор на и .управляющий вход которого подключен к выходу второго фильтра нижних частот, четвертый фазовый детектор, второй вход которого подключен к Входу устройства, и фильтр верхних частот.

1 1172

Изобретение относится к радиотех нике и может применяться в следящих фильтрах, синхронных детекторах.

Цель изобретения — расширение полосы захвата без ухудшения помехоэащищенности.

На чертеже приведена функциональная схема устройства фазовой автоподстройки -частоты (ФАПЧ);

Устройство содержит первый 1, 10 второй 2, третий 3 и четвертый 4 фазовые детекторы, первый 5 и второй

6 фильтры нижних частот, фильтр 7 верхчих частот, сумматор 8, управляемый генератор 9. фазовращатель 15

10 на n/2, фазовый манипулятор 11 на п.

Устройство работает следующим образом. .Сначала с помощью фазовых детекторов 1, 2 и 3 определяется знак . начальной расстройки, затем с помощью фазового манипулятора 11 Hà и устанавливается соответствующий сдвиг

25 фазы между выходными колебаниями детекторов 1 и 4 и одновременно смещается полоса захвата контура ФАПЧ по частотной оси в сторону,соответст-. вующую знаку начальной расстройки, и происходит захват контура ФАПЧ.

Смещение полосы захвата обусловлено ложением сигналов управления, поступающих на входы сумматора 8 °

Это происходит следующим образом.

Пусть сдвиг фазы манипулятора 1 1 на З5 и равен нулю и сигнал управления на него не поступает. На вход устройства поступает сигнал с частотой (дв„, отличающейся от частоты Q управляемого генератора .9 на величину h(d . Тогда на выходах фазовых детекторах 1 и 4 будут иметь место колебания биений, сдвинутые по фазе друг относительно друга на +и/2, причем знак фазового сдвига зависит от знака начальной расстройки 6 )

Далее эти колебания проходят фильтры нижних 5 и верхних 7 частот, где преобразуются по амплитуде и по фазе. Пусть фильтры 5 и 7 выполнены, например, в виде однозвенных

RC-цепей с одинаковыми постоянными времени ь = /g = RC. Тогда фаср эовый сдвиг, вносимый на частоте, среза, равен +n/4 для фильтра 7 верх-55 них частот и -n/4 для фильтра 5 нижних частот, а разность фаз; вносимая фильтрами, равна и/2 и не

009 2 зависит от частоты. Поэтому на входы сумматора 8 поступают колеба- ния либо в фазе, либо в противофазе.

При начальной расстройке, равной частоте среза фильтров 5 и 7у,, где коэффициенты передачи фильтров по модулю одинаковы, имеет место либо суммирование, либо взаимная компенсация биений, в зависимости от знака начальной расстройки. Если выбрать частоту среза Q в окрестностях полосы захвата контура ФАПЧ, то это явление приведет к смещению полосы захвата вдоль оси частот, поскольку биения будут складываться, например, слева от нулевой расстройки и ослабляться справа, или наоборот.

Определение знака начальной расстройки осуществляется при помощи третьего фазового детектора 3, характеристика которого должна быть близкой к синусоидальной, т.е. с максимумами положительной и отрицательной полуволн в точках +n/2 и

-n/2 соответственно. На входы его поступают колебания биений с выходов фазовых детекторов. 1 и 2 одинаковой частоты, но сдвинутые по фазе друг относительно друга на +n/2 в зависимости от знака начальной расстройки. Поэтому на выходе второго фазового детектора 2 будет положительное напряжение при положительных расстройках и, наоборот, отрицательное напряжение при отрицательных. Далее это напряжение проходит через первый фильтр 6 нижних частот, где подавляются его высокочастотные составляющие и шумы, и поступает на управляющий вход фазового манипулятора 11 на п. Полярность сигналов управления фазового манипулятора

11 на и выбрана таким образом, чтобы вносимый им фазовый сдвиг приводил к описанному смещению полосы захвата в направлении, соответствующем знаку начальной расстройки.

После достижения захвата контур

ФАПЧ работает беэ особенностей, причем сигнал управления на втором входе сумматора 8 отсутствует из-за наличия фильтра 7 верхних частот, не пропускающего постоянной составляющей напряжения. В этом режиме фазовый манипулятор 11 на и находится в фиксированном положении, фа 3QBblp детек45

Составитель С. Даниэлян

Редактор А. Шандор Техред А.Кикемезей Корректор Л. Бескид

Заказ 4917/52 Тираж 872 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 торы 2, 3 и 4 влияния на работу схемы не оказывают. !

Таким образом, в предлагаемом устройстве полоса захвата расширяется

172009 4 без ухудшения помехозащищенности устройства, что достигнуто за счет смещения исходной полосы захвата вдоль оси частот в направлении начальной расстройки,