Устройство для деления частоты гармонических колебаний

 

всясог ="

УД1 ".А%

ОП НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((1) 473274

Со(оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.10.72 (21) 1838081/26-9 с присоединением заявки— (23) Приоритет—

Опубликовано 05.06,75. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 28.04.76 (51) М. Кл. Н 03Ь 19(12

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.374.4 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Б. И. Михайлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧАСТОТЫ

ГАРМОНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ

Изобретение относится к радиотехнике, может быть применено в системах стабилизации частоты, системах точного времени и фазоразностных системах связи. В перечисленных системах необходимо использовать фазоустойчивые делители частоты.

Известны устройства для деления частоты гармонических колебаний, содержащие источник входного сигнала и Ж параллельно включенных делителей частоты, состоящих, например, из модулятора, усилителя и цепи обратной связи; выходы делителей через фазовращатели подк:почены ко входам сумматора, к выходу которого подключена нагрузка.

Цель изобретения — обеспечение фазовой устойчивости устройств деления частоты к кратковременным импульсным помехам — достигается тем, что в предлагаемом устройстве между вторым выходом сумматора и входом каждого делителя включена цепь, состоящая из последовательно соединенных дополнительного фазовращателя и устройства коммутации, причем управляющие входы всех устройств коммутации подсоединены к выходу источника входного сигнала, а каждая цепь обратной связи включена между выходом дополнительного фазовращателя и входом модулятора, устройство коммутации выполнено в виде последовательно соединенных элемента задержки, расширителя импульсов и ключа.

На чертеже изображена схема устройства, прсдназначснного для деления частоты в 3 раза.

Непосредственно и устройству относятся устройства коммутации 1 — 8, делители частоты 4 — 6, фазовращателн 7 — 9, сумматор 10 и дополнитечbные фазовращателн 11 — 18. К выход3 сух(з(атора подключена нагрузка 11. Ко:(еоанпя. частота которых под.1ежнт деле(нно, подаются от нсточнн, I сип(ала 15. Устройств

16, расширитель импульсов 17 и ключ 18.

Каждый делитель частоты состоит нз модулятора 19, усилителя 20 н цепи обратной сгязн

15 21. Коэффициент деления м всех дел i! тслсй один и тот же (в нашем примере 3).

РаботасT;":тройство следующим образом.

Фазовые сдвиги, вносимые различными фазовращателямн, отличаются друг от друl;1 на

20 2 —, где и — коэффициент деление!. овог(ниIl

Тс;(Ы1ы(. () i!30Bp i1 III HT(.1l! 1 1 1<) Доно, н Я(О фазовый сдвиг для к (ждОГО 1(.I!!T(,1)! iiioтоты до 2л.

25 В установившемся рожна(е напряжение на выходе сумматора представляет собой сумму выходных напряжений всех делителей ча Тоты, сложенных в фазе. От первого периода входных колебаний синхроннзнруется делиЗ0 тель частоты 1, 0Т второго периода входных

473274

25

50 колебаний — делитель 5, от третьего периода входных колебаний — делитель 6. Чтобы обеспечить такую последовательность синхронизации каждого делителя частоты от «своего» периода, дополнительный фазовращатель 12 выдает напряжение обратной связи на делитель 5 и на устройство коммутации 2 позже на один период входных колебаний, чем фазоврагцатсль 11 выдает на делитель 4, а фазовращатель 13 выдает напряжение позже на один период, чем фазовращатель 12.

При этом, чтобы на вход сумматора выходные напряжения поступали в фазе, фазовращатель 8 задерживает напряжение делителя

5 на одну треть периода выходных колебаний относительно фазовращателя 9, а фазоврашатель 7 задерживает на две третьих периода относительно фазовращателя 9.

Будем считать, что первый период входных колебаний имеет нулевой фазовый сдвиг, а фазовращатель 7 вносит фазовый сдвиг, равный 2;т. Тогда для напряжений в сумматоре можно записать:

1

U.=U4cos (Ы+ 0+ 2л) + U;cos,î>t+

2 2 : 2-,.

+ —, + 2 - ) —, U.cosr cot —, 2 — — +

2-.

- - — =3Ucos(cot+2-.) 3Ucosmt.

Напряжения с дополнительных фазоврагцателей поступают параллельно на цени ооратных связей и на устройства коммутации.

При этом модулятор делителя частоты (например, 6) открывается, и входной сигнал чс рез открытые ключ и модулятор проходит к усилителю и сицхронизпрует колебания. Ключ открыт до тех пор, пока с элемента задержки на расширитель импульсов не поступит фронт напряжения. После этого запирающее напряжение подается с расширителя на ключ, и он закрывается.

Таким образом, время, в течение которого ключ открыт, определяется постоянной времени элемента задержки. С целью повышения помехоустойчивости это время необходимо делать небольшим, равным например, 0,1 периода выходных колебаний. B течение примерно всего остального времени ключ должен быть закрыт запирающим напряжением.

Кратковременная импульсная помеха, поступив на вход устройства сбивает фазу того делителя частоты, ключ которого был открыт.

В худшем случае помеха может изменить фазу колебания на выходе какого-либо одного делителя частоты на л радиан.

Тогда

U =U,cos (и/+2;,т)+ U; cos (cot —;2л)+

+ U6 cos (М- г2л+я) = U cos t

Как видим, колебание в сумматоре может уменьшиться лишь по величине, но фаза его практически не изменяется. Поэтому в следующие моменты времени фаза «сбитого» делителя частоты восстанавливается через дополнительный фазоврашатель.

При построении устройства для деления частоты в четыре или пять раз берут че-;ыре или пять делнтелей соответственно. В многокаскадных делителях частоты достаточно выполнить по предложенной схеме только первый делитель.

Предмет изобретения

1. Устройство для деления частоты гармонических колебаний, содер>кащее источник входного сигнала и А параллельно вкл|оченных делителей частоты, состоящих, например, из модулятора, усилителя и цепи обратной связи, при этом выходы делителей через фазоврагцатели подключены к входам су :,"nàòoðà, к выходу которого подключена нагрузка, Отличающееся тем, что, с целью обеспечения фазовой устойчивости к кратковременным импульспым помехам, между вторым выходом сумматора }I входом каждого делителя включена цепь, состоящая из последовательно соединенных дополнительного фазоврашателя и устройства коммутации, причем управляющие входы всех устройств коммутации подсоединены к выходу источника входного сигнала, а каждая цепь обратной связи включена между выходом донолнптелыюго фазовращателя и входом модулятора.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что устройство коммутации выполнено в виде последовательно соединенных элемента задержки, расширителя импульсов и ключа.

473274

Составитель А. Кузнецов

Техред 3. Тараненко

Редактор Б. Федотов

Корректор В. Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент>

Заказ 234/453 Изд. № 814 Тираж 902 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5