Импульсно-фазовый детектор

 

Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения - расширение раствора дискриминационной х-ки. Импульсно-фазовый детектор содержит фазоимпульсный расщепитель 1, эл-ты И 2, 6 и 7, г-р 3 пилообразного напряжения, электронный ключ 4, триггеры 5, 10 и 11, мультиплексор 8 и эл-ты ИЛИ 9 и 12. Рассматриваются два режима работы, отличающиеся временем прихода импульса на второй вход детектора по отношению к импульсам на выходах расщепителя 1. Цель достигается тем, что в обоих режимах работы преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей в напряжение происходит пропорционально крутизне рабочего участка х-ки детектора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 Н 03 0 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOlVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 . Л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

" ПРИ ГКНТ СССР (21) 4339124/24-09 (22) 30.10.87 (46) 07.08.89. Бюл. Ф 29 (72) А.В,Леонов и А.Е.Тюляков (53) 621,376,4 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 801225, кл. Н 03 D 13/00, 1979. (54) ИИПУЛЬСНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР.(57) Изобретение относится к импульсной технике. Цель изобретения — расширение раствора дискриминационной х-ки, Импульсно-фазовый детектор содержит фазоимпульсный расщепитель

„.,яи„„.дащ26 а1

° 1, эл-ты И 2, 6 и 7, r-ð 3 пилообразного напряжения, электронный ключ 4, триггеры 5, 10 и 11, мультиплексор 8 и эл-ты ИЛИ 9 и 12. Рассматриваются два режима работы, отличающиеся временем прихода импульса на второй вход детектора по отно, шению к импульсам на выходах расщепителя 1. Цель достигается тем, что в обоих режимах работы преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей в напряжение происходит пропорционально крутизне рабочего участка х-ки детектора. 3 ил.

3 1499426

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоподстройки частоты. 5

Цель изобретения - расширение раствора дискриминационной характеристики.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема импульсно-фазо- 1О вого детектора; на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы его работы.

Импульсно-фазовый детектор содержит фазоимпульсный расщепитель (ФИР)

1, первый элемент И 2, генератор 3 1-5 пилообразного напряжения, электронный ключ 4, первый триггер 5, второй и третий элементы И 6 и 7, мультиплексор 8, первый элемент ИЛИ 9, вто" рой 10.и третий 11 триггеры, второй 20 элемент ИЛИ t2, Детектор работает следующим образом.

Первый 5 и второй 10 триггеры находятся в нулевом исходном состоянии. 25

ФИР 1 осуществляет операцию расщепления сигнала, поступающего с первого входа устройства, при этом на втором выходе ФИР 1 образуется сигнал U с частотой следования импульсов, рав- 30 ной частоте следования импульсов сигнала U с первого выхода ФИР 1 и сдвинутый по фазе на 180. относительно сигнала U, (фиг. 2а 6).

Рассмотрим два режима работы (фиг. 2-и 3 соответственно),. отличающиеся временем прихода импульса на втором входе устройства (U>) по отношению к импульсам на выходах ФИР 1, В первом режиме работы импульсы 40

U на зтором входе устройства опе5 режают импульсы U с второго выхода

ФИР 1 и отстают от импульсов U c первого выхода ФИР 1, (фиг. 2а, б, в), До прихода первого импульса 2 с 45 второго выхода ФИР 1 информация на выходах устройства не изменяется, т.е. остается исходной.

Импульс U приходящий с второго выхода ФИР 1, поступает на вход сброса генератора 3 и через элемент ИЛИ

9 (фиг. 2м) на обнуляющий вход первого триггера 5, подтверждая исходное состояние выхода генератора 3 (фиг.2н, U < ) и нулевое состояние первого триггера. 5 (фиг, 2к, U<< ) соответственно. Одновременно с этим импульс

U поступает на инверсный вход пер2 вого элемента И 2 и запирает его на длительность импульса U< . Кроме того, импульс U поступает на установочный вход второго триггера 10 и устанавливает его в единичное состояние (фиг. 2г, U4). Сигнал U< с выхода второго триггера 10 поступает на вторые прямые входы второго 6 и третьего 7 элементов И и разрешает прохождение сигналов U< и U на их выходы.

Импульс U, приходящий от ФИР 1, поступает на инверсный вход третьего элемента И .7 и не проходит на его выход (фиг. 2е, U<). Одновременно с этим импульс Б„ поступает на первый прямой вход второго элемента И 6 и проходит на его выход (фиг. 2д, U>) так как на инверсном входе второго элемента И 6 сигнал U с второго вхо-. да устройства отсутствует. Сигнал с выхода второго элемента И 6 поступает на установочный вход третьего триггера 11 (триггер 11 может находиться в произвольном исходном состоянии, допустим, что он находится в нулевом состоянии) и устанавливает его в единичное состояние (фиг. 2ж, U ). Сигнал U7 . с вы" хода третьего триггера 11 поступает на вход адреса мультиплексора 8, запрещая тем самым прохождение на его вьмод сигнала U<, поступающего на первый информационный вход.

Сигнал U с выхода второго элемента И 6 поступает на первьпi вход второго элемента ИЛИ 12, проходит на его выход (фиг. 2з), поступает на пямой вход первого элемента И 2 и проходит на его выход (фип. 2и, U ), так как на инверсном входе первого элемента И 2 сигнал U отсутствует.

Сигнал U с выхода первого элемента

ИЛИ 9 поступает на обнуляющий вход второго триггера 10 и устанавливает

его в нулевое состояние. Сигнал U4 с выхода второго триггера 10 (фиг. 2г) г поступает на вторые прямые входы второго и третьего элементов И 6 и 7 и запирает их, Одновременно с этим сигнал U с вьмода первого элемента ИЛИ 9 посту-. пает на установочный вход первого триггера 5 и устанавливает его в единичное состояние (фиг. 2к, Ую ) .

Сигнал Бю с выхода первого триггера 5 поступает на управляющий вход генератора З,при этом на его выходе напряжение (фиг 2н, U ) начинает, 1499426 е

50

55 изменяться с заданной крутизной, что соответствует рабочему участку трапецеидальной характеристики устройства. . Импульс U с второго входа устройства поступает на инверсный вход второго элемента И 6 и на первый прямой вход элемента И 7 и не проходит на их выходы, так как на вторых прямых входах этих элементов присутствует логический "0" с выхода второго триггера 10, Одновременно с этим импульс U> поступает на второй информационный вход мультиплексора 8 и проходит на его выход (фиг. 2л), так как на входе адреса мультиплексора 8 присутствует логическая "1" с выхода третьего триггера 11 (фиг. 2ж, U ). Сигнал

U ñ выхода мультиплексора 8 поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 9, проходит íà его выход (фиг. 2м, U„ ) и, поступая на обнуляющий вход первого триггера 5, устанавливает еГо в нулевое состояние (Бщ ). Сигнал Б,д, поступающий с выхода первого триггера 5 на управляющий вход генератора 3, заканчивается, и напряжение Б< на выходе генератора 3 перестает изменяться. Сигнал Б 1 с выхода мультиплексора 8 поступает на управляющий вход ключа

4, и напряжение U,>, поступающее с выхода генератора 3 на информационный вход ключа 4, подается на первый выход устройства. При этом на второй выход устройства поступает сигнал

Uy с выхода третьего триггера 11.

Импульс U, приходящий с второго выхода ФИР 1; через второй элемент

ИЛИ 9 поступает на обнуляющий вход первого триггера 5 и подтверждает его нулевое состояние, поступает на вход сброса генератора 3 и сбрасывает напряжение U > на его выходе до исходного, что соответствует вертикальной линии трапецеидальной характеристики устройства, поступает на инверсный вход первого элемента

И 2 и запирает его на длительность импульса П, а также поступает на установочный вход второго триггера

10 и устанавливает его в единичное

1состояние. Сигнал U с выхода второго триггера 10 поступает на вторые прямые входы второго и третьего эле ментов И б и 7, разрешая тем самым прохождение сигналов U, и U на выходы этих элементов ° л

После этого в течение времени с до момента прихода следующего импуль5 са U напряжение U, на выходе генератора 3 практически не изменяется.

В рассмотренном режиме работы преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей (u, и V ) в напряжение происходит пропорционально крутизне рабочего участка характеристики устройства.

Одновременно со считыванием с первого выхода напряжения, пропорционального разности фаз сигналов U< и U> c второго выхода считывается знак этой разности, определяемый состоянием третьего триггера 11. В данном режиме на втором выходе присутствует уровень логической "1", показывающий, что сигнал U опережает по фазе сигнал U, Во втором режиме работы импульсы

25 U на втором входе устройства опере9 жают по времени импульсы с первого выхода ФИР 1 (U ) и отстают от импульсов с второго выхода ФИР 1 (фиг. 3а, б, в, U )..

До прихода первого импульса U< с второго выхода ФИР 1 информация на выходах устройства не изменяется, т,е. остается исходной.

Импульс U поступающий с второго входа ФИР 1, подается на установоч35 ный вход второго триггера 10, под действием которого последний устанавливается в единичное состояние (фиг. 2г, U<) и c его выхода на вторые прямые входы второго 6 и третьего 7 элементов И поступает сигнал, разрешающий прохождение сигналов через эти элементы, Одновременна с этим импульс 2 поступает на вход сброса генератора 3 и через второй . элемент ИЛИ 9 на обнуляющий вход первого триггера 5, подтверждая исходное состояние выхода генератора

3 (фиг. Зн, U, ) и нулевое состояние первого триггера 5 (фиг. Зк, U„ð ) соответственно, Кроме того, импульс

U поступает на инверсный вход перй ваго элемента И 2 и запирает его, при этом на установочньпK вход первого триггера 5 импульс установки в единичное состояние этого триггера не.поступает (фиг. Зи, Uz).

Импульс U>, поступающий с второго входа устройства после прихода им1499426 пуЛьса 0, подается на инверсный вход второго элемента И 6 и не проходит на его выход (фиг. Зд, U ). Одновременно с этим импульс U поступает на первый прямой вход третьего элемента И 7 и проходит на его выход (фиг. Çe, U<), так как иа инверсном входе третьего элемента И 7 сигнал U

I с первого выхода ФИР 1 отсУтствует.

Сигнал П (фиг. Зе) с выхода третьего-элемента И 7 поступает на обнуляющий вход третьего триггера

11 (триггер 11 может находиться в произвольном исходном состоянии, допустим, что он находится в единичном состоянии) и устанавливает его в.нулевое состояние (фиг. Зж, U>).

Сигнал Uy с выхода третьего тригге1 ра 11 поступает на вход адреса мультиплексора 8,. запрещая тем самым прохождение íà его выход сигнала 0 поступающего .на второй информационный вход.

Сигнал U6 с выхода элемента И 7 поступает также на второй вход элемента ИЛИ 12, проходит. на его выход . (фиг. Зз, U ), поступает на второй вход первого элемента ИЛИ 9 и проходит на его выход (U>), так как на первом инверсном входе элемента ИЛИ

9 сигнал У отсутствует ° Сигнал Ц с выхода первого элемента И 2 поступает на обнуляющий вход второго триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние (U<). Сигнал U4 с выхода второго триггера 10 поступает на третьи входы второго 6 и третьего

7 элементов И и запирает их.

Одновременно с этим сигнал П с выхода r .åðâoro элемента И 2 поступа- 40 ет на установочный вход первого триггера 5 и устанавливает его в единичное состояние (фиг, Зк, б,ю ). Сигнал

U< с выхода первого триггера 5 поступает н» управляющий вход. генератора 3, при этом на его выходе напряжение 0„ (фиг. Зн) начинает изменяться с заданной крутизной, что со" ответствует рабочему участку трапецеидальной характеристики устройст" 50 ва.

Импульс Б, поступаюший (после прихода импульса U ) с первого выхода

ФИР 1, подается на.первый прямой вход второго элемента И 6 и, на инверсный вход третьего элемента И 7 и не проходит на их выходы, так как на вторых прямых входах этих элементов присутствует логический "0 с. выхода второго триггера 10 °

Одновременно импульс Ur поступает. на первый информационный вход мультиплексора 8 и проходит íà его выход (фиг. Зл, U< ), так как на входе адреса мультиплексора 8 присутствует логический "О" с выхода триггера 11 (U>). Сигнал U<< с выхода мультиплексора 8 поступает на второй вход вто- рого элемента ИЛИ 9, проходит на его выход (фиг. Зм, U<< )..и, поступая на обнуляющий вход первого триггера 5, устанавливает его в нулевое состояо ,ие (U „о), после чего напряжение U

f3 на выходе генератора 3 перестает изменяться. Сигнал U < .с выхода мульти-! плексора 8 поступает на управляющий вход ключа 4, "открывая" его, и напряжение U<» поступающее с выхода генератора 3 на информационный вход ключа 4, подается на первый выход устройства. При этом на второй выход устройства поступает сигнал U1 с выхода триггера 11.

Следующий импульс U, приходящий с второго выхода ФИР 1, через элемент ИЛИ 9 поступает на обнуляющий вход первого триггера 5 и подтверждает его нулевое состояние, поступает также на вход сброса генератора 3 и сбрасывает" напряжение U на .его выходе до исходного., что соответствует вертикальной линии трапецеидальной характеристики устройства, поступает также на инверсный вход первого элемента И 2 и запирает его на длительность импульса U<, а также поступает на установочньп вход второго триггера 10 и устанавливает его в

)единичное состояние. Сигнал U4 с

:выхода второго триггера 10 поступает на вторые прямые входы второго 6 и третьего 7 элементов И, разрешая тем самым прохождение сигналов U< и U на выходы этих элементов.

После этого в течение времени до момента прихода следующего импуль-, са U напряжение U на выходе генератора 3 практически не изменяется.

Во втором режиме работы, как и в первом, преобразование разности фаз сравниваемых импульсных последовательностей (U< и U ) в. напряжение происходит пропорционально крутизне ,рабочего участка характеристики устройства, При этом одновременно со .. считыванием с первого выхода напря9 1499426

71 72 71

Фиг. l жения, пропорционального раз ности фаз сигналов U< и U с второго вы) У хода считывается знак этой разности, определяемый состоянием триггера- 11. В данном режиме на втором выходе присутствует уровень логического "0", показывающий, что сигнал

U опережает по фазе сигнал 01. формула изобретения

Импульсно-фазовый детектор, содержащий фазоимпульсный расщепитель, вход которого является первым входом импульсно-фазового детектора, элемент И, генератор пилообразного напряжения.и первый триггер, выход которого через генератор пилообразного напряжения соединен с информационным входом электронного ключа, выход которого является выходом импульснофазового детектора, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расшире.,ния раствора дискриминационной характеристики, в него введены второй . и третий триггеры, два элемента И, два элемента ИЛИ и мультиплексор, причем первый выход фазоимпульсного. расщепителя соединен с первым прямым входом второго элемента И, инверсным входом третьеro элемента И и первым информационным входом мультиа 01 к ик

О

0Ч г

06

Ж, ив

Я

ИО

Uff

И2

0Q плексора, второй информационный вход которого соединен с инверсным входом второго элемента И, первым прямым

5 входом третьего элемента И и являет ся вторым входом импульсно--фазового детектора, второй выход фазоимпульсного расщепителя соединен с входом сброса генератора пилообразного на10 пряжения, инверсным входом первого элемента И, первым входом первого элемента ИЛИ и установочным входом второго триггера, обнуляющий вход которого соединен с выходом первого

15 элемента И и установочным входом первого триггера, а выход второго триггера соединен с вторыми прямыми входами второго и третьего элементов

И, выходы которых соединены соответ20 ственно с установочным и обнулякнцим входами третьего триггера, с первым и вторым входами второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с прямым входом первого элемента И, вы25 ход третьего триггера соединен с входом адреса мультиплексора, выход ко торого соединен с управляющим входом электронного ключа и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого

30 соединен с обнуляющим входом первого триггера, при этом выход третьего триггера является вторым выходом им" пульсно-фазового детектора.

1499426

I 1 l

Редактор Н,Лазаренко

Заказ 4704/52 ; Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101

И а

UE

gq

05 1

„ит

U8 ио и

У9 ип

Uf3

И3

Составитель А. Колосов

Техред А.Кравчук Корректор М.Самборская