Фазовый дискриминатор

 

О П И С А Н Е 407421

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.II.1972 (№ 1749173/18-10) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 21.XI.1973. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 28.III.1974

M Кл Н 03Л 13) 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па деым изобретений и открытий

УДК 621.317,772(088.8) Авторы изобретения

В. В. Афанасенко, Л. P. Афицинский, И. А. Сорокопуд и А. А. Загидулии

Заявитель

ФАЗОВЪ|Й ДИСКРИМИНАТОР

Настоящий фазовый дискриминатор может быть использован для измерения сдвига фаз между двумя напряжениями одинаковой частоты, например, в устройствах радиотехники, промышленной электроники и телемеханики.

Известен фазовый дискриминатор, содержащий в опорном и сигнальном каналах триггеры со счетным и раздельным BxogIiBMH каждьш, причем последние предназначены для ручной синхронизации триггера от кнопки, а фазовый компаратор построен на элементах логики. Применение ручной синхронизации исключает возможность использования известного фазового дискриминатора в устройствах, не обслуживаемых оператором. В устройствах же, обслуживаемых оператором, наличие ручной синхронизации затрудняет работу с данным дискриминатором, поскольку оператор вынужден периодически нажимать кнопку переключателя калибровки. Кроме того, он характеризуется относительной сложностью схемы фазового компаратора.

Цель изобретения заключается в автоматизации процесса синхронизации триггеров опорного и сигнального каналов, а также в упрощении схемы фазового компаратора, входящего в предлагаемый фазовый дискриминатор. Это достигается тем, что один из выходов триггера опорного канала подсоединен через синхронизирующую цепь к раздельному входу триггера сигнального канала, а при построении фазового компаратора используются оба выхода триггера опорного канала.

На чертеже представлена развернутая

5 функциональная схема фазового дискриминатора.

Выход 1 триггера 2 через резистор 3 соединен со входом 4 ключа 5, а через резистор 6— со входом 7 ключа 8. Выход 9 триггера 10 че10 рез резистор 11 соединен со входом 7 ключа 8, а выход 12 триггера 10 через резистор 13 подключен ко входу 4 ключа 5. Выходы ключей

14 и 15 подключены к генератору 16, имеющему выходные клеммы 17 и 18. Выход 9 через

15 синхронизирующую цепь 19 подключен к раздельному входу 20 триггера 2. Через цепи 21, 22 и 23 схема подключена к источникам питания 24 и 25.

Рассмотрим работу предлагаемого устройст20 ва, где в триггерах 2, 10 и ключах 5, 8 применены, например, транзисторы одного типа проводимостей (тип р — п — р) .

При поступлении на счетный вход 26 импульсов напряжения источника 27 опорного

25 канала, имеющих крутой передний фронт, на выходах 9 и 12 триггера 10 образуются напряжения прямоугольной формы, имеющие уменьшенную вд|вое по отношению ко входной частоту и скважность, строго равную двум зо (0=2). Эти напряжения через резисторы 11

3 и 13 управляют работой ключей 5 и 8. Одновременно по-этим же входам через резисторы

3 и 6 ключи управляются напряжением с выхода 1 триггера 2, запускаемого по счетному входу 28 от источника 29 сигнального канала, Пусть в исходном состоянии заперт транзистор, с коллектора которого берется выход 1 триггера 2, и одновременно заперт транзистор, с коллектора которого берется выход 12 триггера 10. При этом ключ 8 заперт положительным напряжением источника 25 через открытый транзистор, с коллектора которого берется выход 9 триггера 10, а ключ 5 — открыт, Поступающий на счетный вход 26 очередной импульс изменяет состояние триггера 10, при этом ключ 5 запирается, а ключ 8 открывается. Приходящий затем на счетный вход 28 триггера 2 очередной импульс изменяет состояние триггера 2, при этом оба ключа запираются, поскольку при открывании транзистора, с коллектора которого берется выход 1 триггера 2, шунтируются входы ключей 5 и 8.

Таким образом, в течение периода длительность открытого и закрытого состояний каждого из ключей оказывается зависящей от сдвига фаз между напряжениями опорного и сигнального каналов.

Импульсы с выходов ключей подаются на интегратор 16, где производится вычитание их площадей, поэтому величина постоянного напряжения на выходе интегратора пропорциональна сдвигу фаз, а полярность определяет опережение или отставание сигнального напряжения.

Поскольку состояние триггеров 2, 10 при начальном включении дискриминатора является неопределенным, а также необходимое

407421 для нормальной работы состояние может изменяться при пропадании импульсов в опорном или сигнальном каналах, в схему дискриминатора введена синхронизирующая цепь 19 (в описываемом случае — дифференцирующая).

Действие синхронизации сводится к тому, что периодически производится подача короткого положительного импульса на раздельный

N вход 20 триггера 2,.устанавливающегося при этом в необходимое для нормальной работы дискриминатора состояние. Если же сбоев в работе каналов и источников питания не было, синхронизирующий импульс не изменит

1s состояния триггера 2.

На чертеже поз. 30 и 31 — выходы источников напряжения 27 и 29, имеющих одинаковую частоту и крутой передний фронт.

20 Предмет изобретения

Фазовый дискриминатор, содержащий в сигнальном и опорном каналах триггеры со счетными входами, источники питания, интегра25 тор, отличающийся тем, что, с целью автоматизации процесса устранения сбоев дискриминатора, вызванных воздействием внешних факторов, и упрощения схемы, в нем выход триггера опорного канала через синхронизиЗО рующую цепь подключен к раздельному входу триггера сигнального канала, каждый из выходов триггера опорного канала через цепь, состоящую из двух резисторов, подключен к одному и тому же выходу триггера сигнальноЗ го канала, а к точкам соединения резисторов каждой цепи подключены входы ключей, между выходами которых подключен интегратор.