Фазовый детектор
Изобретение м.б. использовано в аппаратуре автоматик, управления. Цель изобретения - повьшение точности детектирования за счет уменьшения зависимости изменений амплитуды входного сигнала и синхронного изменения частот опорного и входного сигналов. Устр-во содержит ключ 1,интегратор 2, выполненный на операционном у-ле 3, в цепи отрицат.обратной связи к-рого включены конденсаторы 4,5 и ключи 6, 7, блок 8 фиксации аналогового сигнала , формирователь 9 импульсов управления , триггер 10, двухполупериодный выпрямитель 11, дополнительный ключ 12, дополнительный интегратор 13, выполненный в виде операционного у-ля 14, в цепи отрицат.обратной связи к-рого включены конденсаторы 15, 16 и ключи 17,18, дополнительный блок 19 фиксации аналогового сигнала и аналоговый делитель 20. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 D 3/00 с
l i3 . 13, Ц,1,, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к ато СК0МУ свиДКтЕЛьСтвМ
1Гю
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 686140 (21) 3927548/24-09 (22) 08.07.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (72) P. — À.Ä. Иванцив, С.Ф. Романюк и В.М. Сакаль (53) 621.376.4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 686.140, кл. Н 03 D 3/00, 23.05.77„ (54) ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР (57) Изобретение м.б. использовано в аппаратуре автоматич. управления.
Цель изобретения — повышение точносп ти детектирования за счет уменьшения зависимости изменений амплитуды входного сигнала и синхронного изменения
Л0„» 1298841 А 2 частот опорного и входного сигналов.
Устр-во содержит ключ 1,интегратор 2, выполненный на операционном у-ле 3, в цепи отрицат.обратной связи к-рого включены конденсаторы 4,5 и ключи 6, 7, блок 8 фиксации аналогового сигнала, формирователь 9 импульсов управления, триггер 10, двухполупериодный выпрямитель 11, дополнительный ключ 12, дополнительный интегратор
13, выполненный в виде операционного у-ля 14, в цепи отрицат.обратной связи к-рого включены конденсаторы
15, 16 и ключи 17,18, дополнительный блок 19 фиксации аналогового сигнала и аналоговый делитель 20. 1 ил.
1298841
Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в аппаратуре автоматического управления и является усовершенствованием изобретения по авт.св. Р 686140. 5
Цель изобретения — повышение точности детектирования эа счет уменьшения зависимости от изменений амплитуды входного сигнала и синхронного изменения частот опорного и входного 1О сигналов °
На чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого фазового детектора.
Фазовый детектор содержит последовательно соединенные основные первый ключ 1, интегратор 2, выполненный на операционном усилителе 3, в цепи отрицательной обратной связи которого включены первый 4 и второй 5 конденсаторы и второй 6 и третий 7 ключи, блок 8 фиксации аналогового сигнала, формирователь 9 импульсов управления, триггер 10, двухполупериодный выпрямитель 11, первый дополнительный ключ 12, дополнительный интегратор 13, выполненный в виде операционного усилителя 14, в цепи отрицательной обратной связи которого включены первый 15 и второй 16 доI полнительные конденсаторы и второй
17 и третий 18 дополнительные ключи, дополнительный блок 19 фиксации ана.логового сигнала и аналоговый дели° тель 20. 35
Фазовый детектор работает следующим образом.
На измерительный вход фазового детектора поступает входной синусоидальный сигнал. Формирователь 9 импульсов 40 управления формирует импульсы напряжения прямоугольной формы длительностью в половину периода опорного напряжения. По серии указанных импульсов управления раз в период осуществляется переброс триггера 10, чем обеспечивается деление частоты опорного сигнала. Полученная таким образом новая последовательность им-. пульсов используется для противофазного управления ключами 6 и 7 в цепи обратной связи операционного усилителя 3 и дополнительными ключами 17 и
18 в цепи обратной связи операционного усилителя 14. 55
Таким образом, каждый период опорного напряжения один иэ ключей открыт, а другой закрыт. Замыкание ключей обеспечивает разряд основных конденсаторов 4 или 5 или дополнительных конденсаторов 15 или 16, накопивших заряд с одновременным вводом в работу предварительно разряженного конденсатора. Управление работой детектора одним импульсом полупериодной длительностью обеспечивает повышенную помехоустойчивость детектора.
Если представить входной сигнал как
Uвх A sin (ut+cp) где А — амплитуда входного сигнала;
Ю вЂ” циклическая частота входного сигнала, то можно записать величину интегральной оценки фазы на выходе интегратора 2 в следующем виде:
7 1 А sin (ut+q) dt = Ьых.1 2А оЯ cosy 1 где t — время; > /И вЂ” период интегрирования,определяемый опорным сигналом; — постоянная интегрирования. При определении величины интегральной оценки фазы на выходе дополнительного интегратора 13 необходимо учесть, что двухполупериодное выпрямление есть операция взятия модуля от входного сигнала, а напряжение на выходе дополнительного интегратора 13 — интеграл от модуля входно: сигнала. 1 ( — А sin (c>t+(p) dt— 6 иых и С,) о А sin (и + ) dt = ) 2 А ñ, где U,„ — напряжение на выходе двухполупериодного выпрямителя 11 (U „ = Пвхl = /М); A — амплитуда входного сигнала 3 Б,„ — амплитуда на выходе интегратора 13, г»! вIM — период интегрирования; с — постоянная интегрирования. Таким образом, напряжение на выходе блока 8 фиксации аналогового сиг1298841 сигналов. Составитель В. Цветков Техред Н.Глущенко Корректор С. Шекмар Редактор В. Петраш Заказ 895/56 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная,4 нала пропорционально отношению амплитуды к частоте входного сигнала и пропорционально сдвигу фаз между входным и опорным сигналами. Напряжение на выходе дополнительного бло5 ка 19 фиксации аналогового сигнала пропорционально только. отношению амплитуды к частоте входного сигнала и не зависит от сдвига фаз между входным и опорным сигналами. В результа- 10 те на выходе аналогового делителя 20 сигнал U = cos q, Таким образом, алых напряжение на выходе фазового детектора не зависит от изменений амплитуды входного сигнала и синхронного 15 изменения частот опорного и входного Точность детектирования при колебаниях амплитуды входного сигнала до 5Х увеличивается (погрешность, снижена с 3 5Х в известном до 1Х в предлагаемом детекторе). Аналогично при синхронной нестабильности входной и опорной частот до S погрешность снижается с 6Х в известном до 1Х в предла гаемом фазовом детекторе. Формула изобретения Фазовый детектор по авт.св. У 686140, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования эа счет уменьшения зависимости от изменений амплитуды 35 входного сигнала и синхронного изменения частот опорного и входного сигналов, введены последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, первый дополнительный ключ, дополнительный интегратор, выполненный в виде операционного усилителя, в цепи отрицательной обратной связи которого включены две параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый и второй дополнительные конденсаторы и второй и третий дополнительные ключи соответственно, причем точки соединения первого и второго дополнительных конденсаторов и второго и третьего дополнительных ключей объединены между собой, дополнительный блок фиксации аналогового сигнала и аналоговый делитель, при этом вход двухполупериодного выпрямителя подключен к входу фазового детектора, управляющие входы первого дополнительного ключа и дополнительного блока фиксации аналогового сигнала объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов управления, управляющие входы второго и третьего дополнительных ключей объединены между собой и подключены к выходу триггера, выход основного блока фиксации аналогового сигнала соединен с вторым входом аналогового делителя, выход которого является выходом фазового детектора.
