Устройство для автоподстройки частоты

 

О ее И С А Н И Е iiis44ooc

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистически@

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 07.03.75 (21) 2112204/09 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.01.775юллетень № 3 (45) Дата опубликования описания 04.05.77 (51) М. Кл.

Н 03 В 3/04

Государственный комитет

Соввта Министров СССР по делам иэооретений и открытий (532 УДК 621.396.662 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. И. Малютин и Е. В. Костюк (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЪ|

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в следящих измерителях частоты и радиоприемных устрой— ствах.

Одно из известных устройств автопэд- 5 стрэики частоты содержит частотный детектор, фильтр нижних частот и сумматор.

Напряжение с выхэда сумматора поступает на управляемый элемент, кэтэрый воздействует на пэдстраиваемый генератор контура фазовой автоподстройки (11.

Однако такое устройство имеет фазовую ошибку в установившемся режиме.

Известно также устройство для автоподстр ойки частоты, с эдержашее соединенные в кольцо фазовой автоподстрэйки фазовый детектор, фильтр нижних частот, сумматор управляющий элемент и первый подстраиваемый генератор, а также сэединенные в кольцо частотной автопэдстройки частотный детектор, инерционное звено, управляющий элемент и второй пэдстраиваемый генератор (2) .

Однако это устройство имеет недостаточно высокую точность.

Е(елью изобретения является повышение точности устройства.

Для этого в предложенном устройстве для автоподстройки частоты между выходом инерционного звена и вторым входом сумматора подключены последовательно соединенные усилитель постояннэгэ тока и дифференциру-юшее звено, э между третьим входэ.и сумматора и входом усилителя пэстэяннэгэ

Tîêà включено дэполнительнэе инерционное звено.

На чертеже приведена структурная электоическая схема устрэйства для автэлэдстройки частоты.

Оио содержит соединенные в кольцо фазовэй автоподстрэйки фазовый детектор 1, фильтр нижних ihlcTDT 2, cpMMQTop 3, управляюший элемент 4 и первый подстраиваемый генератор 5, а также "îåäèíåííûå в кольцо частотной автоподстрэйки частотный детектор 6, инерционное звено 7, управляющий элемент 8 и втэрэй подстраиваемый генератор 9, причем между выхэдэм инерционного звена 7 и вторым входом сумматора 3 подключены последовательно соеди544096 (2) 1Р р

45 (4) т = г

К.T, 3 2 1-К

I V-K ) з

50 х (12) ненные усилитель 10 постоянного тока и дифференцируюшее звено 11, а ме>7сду третьи.- .пхэдом сумматора 3 и выходом усилителя 10 включепэ дDIIýëíèòeëüíàe инерционное звено 12. 5

Предложенное устройство рабэтаст следуюши,.i образом.

Сигнал пэступает на фазовый детектор 1 и на частотный детектор 6. С выхода частотного детектора 6 напряжение через инер- 0 ционное звено 7 подается на усилитель 10 постоянного тока и далее на дифференцирующее звено 1 1 и допэлнительнэе инерционное звено 12, с выходов которых напряжение поступает на сумматор 3, где суммируется 15 с выходным напряжением фильтра нижних частэт 2. Выходное напряжение сумматора 3 через управляющий элемент 4 поступает на первый подстраиваемый генератэр 5 и далее на выход устройства.

Инерционное взенэ 7 имеет передаточную функцию

K„(P) = 7 (1) где y — постоянная времени.

Дифференцируюшее звено 11 имеет передаточную функцию

Г2

К rp) — —, i,p+< где с — постоянная времени дифференцирук>щего звена.

Дэполнительное инерционное звено 12 имеет передаточную функцию

К Р Ч

3 где с -, — постоянная этого звена, К вЂ” коэффициент передачи звена ro постэянной составляющей.

Постоянная времени дополнительнэго инерционного звена 12 — выбирается равной постоянной времени дифференцирующего звена 11 — Г

Постэянная времени кольца частотной автэподстрэйки

Z Ч

4 Ч К К (5)

4 уЧ где К 4 — коэффициент передачи частотного детектора 6, — коэффициент передачи управляющего 55 элемента 8.

Коэффициент усиления усилителя 10 постоянного тока Кэ берется равным

Ч+К4- К, э К.К К (6) 60

Коэффициент передачи управляющего элемента 4 кольца фазэвэй автог одстройки К выбирается равным К

У

УЧ

Изображение фазь нэдстраиваемого генератора определяется формулой

К Г(Р)К„(г,р Ч-К4К„) К,К„Р

<Р (Р)=(Р (Р) 7(7) c fp+K F(p)K J(g +Ч К К ) (7 7 1Р 4 гдето>„(Р) -изображение фазы подстраиваемого генератора, 9с(Р)- изображение фазы входного сигнала, KK)7 — коэффициент передачи фазового детектора, F(p)- передаточная функция ФНЧ в контуре фазовой автоподстройки.

Пэгрешность подстройки фазы определяется формулой:

h (Р)= Рс Р) Ч (P) = г

Р (1Р+ ")

ГР+ К У (Р) К„2(Г y+ 4+ K К„) где с (с л — изображение погрешности пэдР стройки фазы.

При линейно изменяющейся частоте входного сигнала: (Р) -с(IР, (о) где э(- — скорость изменения частоты.

Погрешность подстройки фазы при 4 - co равна ьУ(17=

K + K „I 1+ IC 7 7 О 7

Изображение фазы подстраиваемого генератора в предложенном устройстве определяется формулой:

К F(p)K Гс р+Ч+К К )(Т р Ч)+ (Ч К К )(Т p+К)

fp+К Р(р)К 3(Т р+Ч+К, К )(с р+Ч) (11)

Погрешность подстройки фазы в предложенном устройстве определяется формулой:

4 P(p)=,(р)-Ч,(р) =Ч,(р) х

ГР К K„7(p)3(t Р.ЧЫ „(Ч- )р

При линейно изменяющейся частоте входнэги сигнала погрешность подстройки фазы при

1 - оо равна О, т.е.

4 9 И) =0

$ -ф оо (1»)

Погрешность подстройки фазы стремится к нулю при изменяющейся частоте входного сигнала.

544096 принятые вэ внидр. Систсмы фаэты, М., Связ1," др. Систсмы фаD bI. М., "Свя ь", (прэтэ1 ип) . зовэй автопэдстрэйки част

1972, с.328, рис. 9-13б

Составитель E. Любимова

Редактэр А. Бер Техред 3, Фанта 1(эрроктэ!

Заказ 83 8/70 Тираж 1032 Подписнэе

ЫНИИПИ Государственногэ комитета Сэвота Министров СССГ пэ делам изобретений и открытий

113035, Москва, >К-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП " Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таким образом, в предлэженном устройстве повышается астатизм до третьего IIDрядка и соответственно повышается точность автоподстройки.

Формула изэбретения

Устройство для автоподстрэйки частоты, содержащее соединенные в кольцо фазовой автоподстройки фазовый детектор, фильтр нижних частот, сумматор, управляющий элемент и первый пэдстраиваемь;й генератор, а также соединенные в кольцо частотной автоподстройки частотный детектор,инерционное звено, управляющий элемент и второй чодстраиваемый генератор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, чтО, с целью повышения точности, межд в! !кодо . !1!!Орп:IОн1 Ого звена ". втор1 !м

Входэх! c) x1:иатора пэдя110чень! 1!Ос,10довател!— но соединенные уси..итель постоянногэ тэка и дифференцирующ00 .!вепэ, а мсжду трет,— им вхэдом сумматора ч вь ходом усилите;!я пОстэяннОГО тэка включенО дОпэлните 1! нос инерционное звено.

Истэчники информации, мание IlpII экспертизе.

1. Шахгильдян В В. и зовэй автэпэдстрэйкп част

1 972, с. 328, рис. 9-1 3.

2. Шахгильдгн! В. В. и