Патент ссср 379966
О П И С А Н И Е 379966
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Сою Ссветсккк
Соииалкстннвсккк
Республик
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 29.VI.1971 (№ 1674888/26-9) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 20.IV.1973. Бюллетень № 20
Дата опубликования описания 4Х11.1973
M. Кл. Н ОЗЬ 3/04
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.396.662(088.8) Авторы изобретения
Б. А. Стрюков и Ю. М. Зверев
Заявитель
УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ
Изобретение относится к области радиотехники.
Известные устройства фазовой автоподстройки частоты, работающие на основе определения текущего значения разности фаз между сигналом перестраиваемого генератора и эталонным сигналом, под частоту которого производится подстройка, и управлен ия частотой перестраиваемого генератора сигналом, пропорциональным определенной разности фаз, содержат фазовый детектор, усилитель постоянного тока, фильтр низкой частоты, реактивный элемент, перестраиваемый генератор, смеситель, второй перестраиваемый генератор и второй реактивный элемент.
Недостатком известных устройств является низкая помехозащищенность.
Целью изобретения является устранение указанного недостатка.
Поставленная цель достигается тем, что между частотным детектором и управляющим элементом введен релейный элемент с зоной нечувствительности.
На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства, где 1 — фазовый детектор; 2 — усилитель постоянного тока; 8— фильтр низкой частоты; 4 — реактивный элемент; 5 — перестраиваем ый генератор; б— смеситель; 7 — перестраиваемый генератор коррекции; 8 — реактивный элемент генератора коррекции (например, переменившая емкость связанная с контуром генератора); 9 — реверсивный двигатель постоянного тока; 10 — релейный элемент; 11 — частотный детектор;
5 12 — управляющий элемент; 18 — сумматор;
14 — схема коррекции; 15 — кольцо фазовой автоподстройки частоты.
Работает устройство следующим образом.
Электромагнитные колебания Ó (f) эталон10 ного сигнала поступают через смеситель б на вход фазового детектора 1, на другой вход которого поступают электромагнитные колебания перестраиваемого генератора 5. В результате сравнения этих колебаний по фазе на
15 входе фазового детектора 1 формируется напряжение, величина которого зависит от величины разности фаз колебаний. Это напряжение усиливается усилителем постоянного тока 2, фильтруется фильтром низкой частоты 8
20 и после этого воздействует на реактивный элемент 4, который изменяет частоту генератора
5 до тех пор, пока разность фаз колебаний эталонного сигнала Уа (/), действующего на входе фазового детектора 1, и перестраивае25 мого генератора 5 станет минимально возмохкной.
Сигнал с выхода перестраиваемого генератора 5 одновременно подается на вход фазового детектора 1, на частотный детектор 11 и
30 на сумматор 18. Сигнал с выхода частотного
379966 детектора 11 поступает на обмотку управления релейного элемента 10. Когда выходное напряжение частотного детектора 11 достигает определенной пороговой величины >пор, контакты релейного элемента 10 замыкаются в одно из двух возможных положений в зависимости от знака н апряжения Uppp. При этом на выходе релейного элемента 10 появляется напряжение U,,„ð, которое поступает на возбуждающую обмотку реверсивного двигателя
9 управляющего элемента. В результате ротор реверсивного двигателя 9 начинает вращаться в направлении, зависящем оттого, какие контакты релейного элемента 10 замкн уты, т. е. в зависимости от знака выходного напряжения частотного детектора 11.
В момент, когда выходное напряжение частотного детектора 11 становится меньше напряжен ия У„р, контакты релейного элемента 10 размыкаются. В результате снимается выходное напряжение релейного элемента 10, и ротор реверсивного двигателя 9 останавливается.
Ротор реверсивного двигателя 9 механически связан с реактивным элементом 8 (например, с роторными пластинами переменной частоты). Поэтому при вращении ротора реверсивного двигателя 9 реактивность реактивного элемента 8 изменяется. В результате изменяется через сигнал перестраиваемого генератора коррекции 7. Выходной сигнал перестраиваемого генератора коррекции 7 одновремен|но поступает на вход смесителя б и на вход сумматора И.
На выходе сумматор а 13 формируется сигнал, частота которого равна частоте входного сигнала У1 (t).
В случае, когда выходное напряжение частотного детектора ll меньше пороговой величины У„р, т. е. когда частота перестраиваемого генератора коррекции 7 постоянна, работает только кольцо фазовой автоподстройки
15, перестраиваемый генератор 5 которого отрабатывает частоту
f2 — fc fê0p 1 (>) где j, — частота входного сигнала У (t) нор. — частота генератора коррекции 7, 4 — частота сигнал а У (t) .
Когда выходное напряжение частотного дедектора 11 превышает пороговую величину пор, то срабатывает схема коррекции 14 изменяющая частоту пер встр аиваем ого генер атора коррекции 7 таким образом, чтобы уменьшить частоту сигнала У (t) (f>) до значения, при котором выходное напряжение частотного детектора 11 меньше У„ор, Отсюда следует, что частота перестраиваемого генератора коррекции 7 всегда устанавливается таким образом, чтобы частота сигнала У (t) была бы меньше некоторого значения Aj>, т. е., учитывая (1), должно выполняться условие:
fa =- fc (нор --. И.
Вычитая из обеих частей данного неравенства значение частоты fo сигнала перестраиваемого генератора 5, которую он имел бы при разорванной цепи обратной связи, а также учитывая, что
fc 1кор fo — Л н
М fe — Л1чл1 где Л F„— начальная расстройка генератора 5;
Л F„„— отклонения по частоте сигнала пе10 рестраиваемого генератора 5 относительно частоты настройки контура частотного детектора (f,), при которых выходное напряжение частотного детектора 11 меньше U, ð, т, е. при которых схема коррекции 14 не работает, 15 можно получить следующее соотношение:
Л н F ë.
Итак, максимальная величина начальной расстройки перестраиваемго генератора 5 рассматриваемого устройства может быть равна
ЛР„= AF„,.
Выбирая для кольца фазовой автоподстройки 15 коэффициент усиления 1(,, равным
25 чл
У—
Фо мы обеспечим работу этого кольца фазовой автоподстройки с флюктуационной ошибкой
30 о2 — чл о (2)
8 Ф
При этом в работу перестраиваемого генератора коррекции 7 ошибки от внешних помех не вносятся. Поэтому ошибка воспроизведения входного сигнала У< (t) предлагаемым устройством, соответствующая флюктуациям частоты сигнала, получающегося на выходе сумматора 18 в результате сложения по ча40 стоте сигналов перестраиваемых генераторов
7 и 5, может быть определена по формуле (2).
Сравнивая величины флюктуационных ошибок предлагаемого и известного устройств, можно сделать вывод, что чем меньше зона
45 нечувствительности схемы коррекции 4 Fл, по сравнению с диапазоном изменения частоты входного сигнала j,— /„тем больше выигрыш.
Предмет изобретения
50 Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее в кольце последовательно соединенные перестраиваемый генератор, смеситель, второй вход которого подключен к источнику сигнала, фазовый детектор, усили55 тель постоянного тока, фильтр нижних частот, реактивный элемент, второй перестраиваемый генератор, частотный детектор, управляющий элемент, второй реактивный элемент, причем выход второго перестраиваемого гене60 ратора подключен также ко второму входу фазового детектора, отличающееся тем, что, с целью увеличения помехозащищенности, между частотным детектором и управляющим элементом введен релейный элемент с зоной
65 нечувствительности, 379966
1
I !
l
I
I
Составитель С. Лукинская
Техред Г. Дворина Корректор Е, Талалаева
Редактор В. Торопова
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1737/9 Изд. № 1420 Тираж 780 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
