Детектор разности частот

 

Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение линейности детектирования при одновременном повышении точности детектирования а также расширение диапазона частотного рассогласования . Детектор разности частот содержит делитель 1 частоты на четыре делители 2 и 3 частоты на два, D-триггеры 4 и 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, счетчик 7 импульсов, RS-триггер 8 и формирователь 9 импульса Цель достигается за счет обеспечения высокой защиты от ложного детектирования , 4 ил.

COIO3 COBF1CKVIX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 03 0 13/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4690710/09 (22) 10 .05.89 (46) 15.05.91, Бюл.%18 (72) P.Р.Силков и Н.М.Васюков (53) 621.376.332 (088,8) (56) Авторское свидетел ьство СССР

N 1246335,,кл. Н 03 0 13/00, 1984. (54) ДЕТЕКТОР РАЗНОСТИ ЧАСТОТ (57) ИЗобретение относится к радиотехнике, Цель изобретения — повышение линейности

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах контроля стабильности частоты, а также в цифровых системах автоматической подстройки частоты.

Цель изобретения — повышение линейности при одновременном повышении точности и расширении динамического диапазона частотного рассогласования.

На фиг.1 дана структурная схема детектора разнос -и частот; на фиг.2, 4 — графики, поясняющие принцип работы и анализа линейности характеристики детектирования.

Детектор разности частот содержит делитель частоты на четыре 1, первый делитель частоты на два 2, второй делитель частоты надва 3. первый 0-триггер 4, второй

0-триггер 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 6, счетчик импульсов 7, RS-триггер 8, формирователь импульсов 9. Делители частоты на два с входом "Сброс" могут быть выполнены на основе D-триггеров с входом

"Сброс", Детектор разности частот работает следующим образом.

„., Ы„„1649638 Al детектирования при одновременном повышении точности детектирования, а также расширение диапазона частотного рассогласования. Детектор разности частот содержит делитель 1 частоты на четыре, делители

2 и 3 частоты на два, 0-триггеры 4 и 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6, счетчик 7 импульсов, RS-триггер 8 и формирователь 9 импульса, Цель достигается за счет обеспе.чения высокой защиты от ложного детектирования. 4 ил.

Если частоты сравниваемых сигналов

f» и fx равны, на выходе делителя 1 и на выходе делителя 3 появляются импульсы с

fx эт частотой следования — и соответст4 4 венно и скважностью, равной двум, при этом f»/4 = fx/4 и на основном выходе 0триггера 5 и инверсном выходе 0-триггера

4 присутствует напряжения одинакового ло- д гического уровня. О

При этом на выходе элемента ИСКЛЮ- р

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 присутствует напряжение логического нуля, которое разрешает счет счетчику 7, на выходе счетчика появляются О эт Ы импульсы с частотой 4 „„, где М-модуль счета счетчика 7, которые поступают на вход

S RS-триггера 8.

На инверсном выходе RS-триггера 8 появляется уровень логического нуля, означающий то, что измеряемая частота fx = f», т,е, Ьf = О.

Если частота fx паэт и сигнал контролируемой частоты подвержен действию помех, т,е-. происходит дрожание фронтов импульсов с выхода делителя 1 частоты на (649638 четыре, ro на выходе элемента ИС(ЛЮЧАЮ(ЦFE ИЛИ 6 появляется импульс длительнОс(ьк" I!8 прРБЬ!((}зющей пе(эиод частоты !.;(?, I!GI !)!. «!Й ООст(/пает нз Вход Начальная установка счетчика 7 и Вход (3 RS-тригГ()р() 8. Б МОМBНТ ДРЙСТВИЯ ИМП)olÜÑ3 СЧВТЧИК

7 уста)136»! и вается в начал Li HOB I,H>левое) cG сгояние, а на,нверсном выгоде К:-три(Ггер3 8 г(ог(вляе)ся импульс положительной

ПОЛ Я ОНОСТИ, ((о передне 1у фро!Ггу имг}ульсз с лнверсного выхода (8-триггера 8 (с!.).фиг.28) формировател ь имг!Ульсоэ 9 Формирует

К0роТ KèÉ пО/!0жительный импуль ((:м.фиг 2?к)., пол, действиРм которОГО ()ели

Bi!ü час)спы на двз 2 сб(?зсыва(-:»ся () Hулеi,0(УО(" Я Ни((i,(х . (х" 1 ,.(1 (-(г«ПУ. » Б Ре(,", (", = Pi Т вЂ” ДУИf3», ТВЛЬНОСТЬ Но!г)МИРОВЗННОГО ИМПУ)1ЬСЗ С ВЫ

)(,Ва +»GPMM цо()3»еля 9. Н3 Бь!ХУ дР дс.)N Рля

Ч(!С 1 0 Ь! Н3 ДБЗ ПОЯ ВЛЯЕ) СЯ ir!f! П « Г)1 СНЗЯ т(ОСле;((?ВЗ Г..i!,НОС»}, KG i- )Г»ЗЯ ПОСТ УПЗР Г На

}>O1r>I« } (, 1 ((г} !. а«Л.. Л г !=; по П(. -.Р»5ДНОЩУ ф»,г»Н.»- » посту! 1()!Ощ(лх им(!у!)ьсов. На входе БгорОГО д(ли)РЛ Я, .130-toii=! нз двэ (cubi фиг 2 Б) появляется и» пульснзя последог»зтB()},iqG(ть, коТор:»я Оказ ь! Г,аетсс(сдвинут ОЙ на фазе От

И11П )(j! ЬСНОЙ Г1ОСЛ6ДОБЗТВЛЬНОСТИ (3 БЫХОД8

Делителя (нз g(g или нз,. (Г) " Б зави(симоi-ти

Oт сдв(лгз <()Зз до cbpocd Дел(лтеля 2, т.е. фрон i ы импул ьсОВ с ВыхОДз ДBлителя 8 Оказываются в середине импульсов с выхода делителя ((см.фиг.23). при этом на выходе

3леме -i T3 ИСКЛ IO×ÀIOÙÅÅ ИЛИ 6 (см.фиг.2Г) импульсной последовательности

НB возникает, так кЗK ОтклОнение фрОнтОВ

ИМП/ЛЬСОВ КОНТРОЛИРУBМОЙ ЧЗСТОТЫ С ВЫХО да делителя GT своего базового значения ( непревь!шаетвелич(«1ны Лт <- — -.Далее

2 131 процесс Г}овторяется, пока не возникает

Очередной набег фаз через время Т, равное

Т -- 1/F—

1 (х 13»

2 2

Таким образом, на вь)ходе элемента ИСКЛЮЧА(ОЩЕЕ ИЛИ 6 возникает импульсная noc)18p083TBAbHocTb с ЧЗСТОТОЙ сл6Дования (1 f =- . I, (эт fx

Импульсная последовательность с чаfõ (эт стотой следования Af = I —,— — — — - (с выхода элемента ИСКЛЮЧА(С)Ц(ЕЕ ИЛИ 6 поступает на Вход начальной установки счятчика 7 и Вход P Я григ!-бра 8 риод импульсов Bc TL, gfI) ервал време}}и счета счеl чикР 7 (см.фиГ,2Д) I сли

}Х 13» . f-:r

Af =!,: .. — — —, то i!3 БыходР

2 " 4()(! счетчика 7 появля}отся импульсь., которые

5 поступзгот на вход Б BS-триггера 8, на инБерсно! Выходе iS-т!?ИГГера 8 появляется и(,}пульсная последовательность, скважность которой, т.е. дли)ельность импульса нулевого уровня TQ,i зависи }Г величины ((» Л ((см.фиг.8а,б,в). ((озффициен(заполнен((я и .пульсов на

Выходе RS-триггера 8 Определяется выра-1 "o

- --г "=

Г /» r;

I5 1 где То = 2M/f3», Т Л 1} f (э»

СледОБзтельно, есл 1 .,;. r » г < — (-0

4М нз инвРрснОМ Выходе (18-т; l i Bi33 8 пОЯБлЯются импульсы. козффиц(; т заполнения которых (см,фиГ.4 и . -.,) и": -! .i0:(.100порЦИОнзлен Величине /11: -!B!" Г) ль}!- Р (f, тем боль(цеи Я

f ., (,.

?5 Если Af =- I —,—;-- -- — -- I -..., -, (О нз

2 — »(М

Выходс счет"„..;<3 7 им(Уль:- ая последовательность отсутств,ет (см,((?иг.Зз,б,в). Тзк кЗк Т X f С (3, и (10Д „:)8(1còÁ(18!«I им Г1ул ьс (! l. 1 i .10«3, !(:,*!О Ба . 8Л Ь! IОСТ(1 С }. «(ХОДЗ Зfl (=".48Н (3 ( (/(С,"..(((3 !А(!! . . Е Ип(.(б (-. i риггер 8 устаi !ЗБЛ(1838» Я Б 8,. (И11((1! !106 Сз ТОЯНИе НЗ 11l

БBРС!!О(-; ВЫХОД;= . (СЛИ 11 }МЕ }РЯC Я !3(.,". T f" = A f3» ГДЕ и = 2,3 и т,q., то на Бь,ходе элei.1ента ИС(ЛЮ(-(АКЗФЕЕ ИЛИ б буде-. :Присутствовать часf3ò (3» тата — — -= --- —,-, на Бь(ходе счетчика 7

4 4Ч импульсной последовательности не будет и на инверсном вы. :Оде PS-) (мггера 8 будет присутствовать уровень логической едини/ ff3-. цы, так как и (4,4

Таким Образом ложного детектирования на частотах не происходит.

Как видно ",3 графиков фиг.4, характеристика детектора p33IIGCT(: частот линейна.

Предлагаемое устоойс го Обладает высокой эа()(итой от ложногO детек: ирования

ВысокоЙ точность(о и линейностью Бетектирования, Высокой помехозащл(((е}! неcтью

Нулевой уровень на Выход(= де- ;; —:;.-.,ОРа РЗЭНОСтИ ЧВСТОт Воэникав(ТОЛЬКО }Р,)

fK == эт, т.е. пРИ А =-- О.

У прототипа, как при Л f =- (:(, -ак ., и;.:и

Ь (< — -, - также при ., = "f3» + -2-,- —, 2((" " " — 2(к(,Цинамический диапазон частотного рассогласования значительно шире, чем у прото!иг}а, при сОХ(ззнении !)blcGKGA TG -(НО

1649638 сти детектирования, т,е, величина изменения Л f может быть значительно больше.

Формула изобретения

Детектор разности частот, содержащий 5 первый и второй 0-триггеры, ЙБ-триггср, формирователь импульсов, делитель частоты на четыре, выход которого подключен к входу синхронизации второго О-триггера, о тлича ющи йс ятем, что, с целью повыше- 10 ния линейности детектирования при одновременном повышении точности детектирования и расширения диапазона частотного рассогласования, в него введены последовательно соединенные зле- 15 мент ИСКЛ1ОЧАЮЩЕЕ ИЛИ, к первому и второму входам которого подключены соответственно прямой выход второго D-триггера и инверсный выход второго D-триггера, an и счетчик импульсов, выход которого под-. ключен к S-входу RS-триггера, к R-входу которого подключен выход злемента

ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, последовательно соединенные первый делитель частоты на двэ, к входу Сброс" которого подкл,очен инверсный выход RS-триггера через формирователь импульсов, и второй делитель частоты на два, выход которого подключен к счетному входу счетчика импулы-.ов, к входу синхронизации первого и информационному входу второго D-триггеров, при зтом входом измеряемой частоты и входом эталонной частоты детектора разности частоты являются соответственно входы делителей частоты HB четь.ре и на два. а вход синхронизации второго 0-триггера обьединен с информационным входом первого Отриггера.

1649638

Составитель Л.Тимошина

Редактор Г.Мозжечкова Техред М,Моргентал Корректор ВХирняк

Заказ 1872 Тираж 458 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35. Раувская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, улХагарина, 101