Устройство фазовой автоподстройки частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республнк

ОП ИСАНИЕ „„в„

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено07. 12.76 (21) 2427589/18-09 (51) М. Кл.- --Н 03 В 3/04 с присоелннением заявки № (23) Приоритет

Государственник комктет

Совета Моностроа СССР оо делам итобретекек а откриткй (43) Опубликовано 15.06.78Бюллетеиь 3422 (53) УДК 621.396.662 (088.8) (45) Дата опубликования описания 12.05.78 (72) Автор изобретения

Н. Ф. Трофимов (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ А ВТОПОДСТ РОЙКИ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к. электросвязи и может использоваться в автоматике, телемеханике и измерительной технике.

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее управляемый генератор, делитель частоты, импульснофазовый детектор и интегрирующий фильтр (1).

Однако в известном устройстве время вхождения в синхронизм велико.

Наиболее близким техническим решением является устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее соединенные последовательно бистабильный фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляемый генера- 15 тор и делитель частоты, выход которого через первый элемент совпадения соединен с одним из входов бнстабильного фазового детектора, другой вход которого через второй элемент совпадения соединен с источ- Зе ником опорного сигнала (2).

Однако и это устройство при .большой полосе захвата имеет большое время вхождения в синхронизм. 23

Ilesü изобретения - сокращение времени вхождения в синхронизм без уменьшения полосы захвата.

Для этого в предлагаемом устройстве фазовой автоподстройки частоты между выходом источника опорного сигнала и другим входом первого элемента совпадения и между выходом делителя частоты и другим входом второго элемента совпадения включены соответственно первый н второй формирователи коротких импульсов, а между выходом первого формирователя коротких импульсов и входом установки делителя частоты в единичное состояние включен третий элемент совпадения, другой вход которого подключен к выходу первого разряда делителя частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предложенного устройства фазовой автоподстройки частоты.

Устройство содержит соединенные последовательно бистабильный фазовый детектор 1, фильтр 2 нижних частот, управляемый генератор З,делитель 4 частоты, выход которого через первый элемент 5 совпадения сое6 1 1286

20

30

50

55 динен с одним из входов бистабильного фазового детектора 1, другой входкоторого через второй элемент 6 совпадения соединен с источником

7 опорного сигнала > при этом между выходом источника 7 опорного сигнала и другим входом первого элемента 5 совпадения и между выходом делителя 4 частоты и другим входом второго элемента 6 совпадения включены соответственно первый и второй формирователи 8 и 9 коротких импульсов, а между

«ыходом первого формирователя 8 коротких импульсов и входом 10 установки делителя 4 частоты в единичное состояние включен третий элемент l l совпадения .> другой вход которого подключен к выходу

12 первого разряда делителя 4 частоты.

Устройство работает следующим образом.

Входные импульсы через формирователь

8 поступают на первый элемент 5 совпадения и одновременно — на второй элемент

6 совпадения, на другие входы которых поступают импульсы с прямого выхода делителя 4 частоты непосредственно на первый элемент 5 совпадения и через формирователь 9 - на второй элемент 6 совпадения. В любой момент времени на бистабильный фазовый детектор 1 поступают импульсы либо от первого элемента 5 совпадения, либо от второго элемента 6 совпадения в зависимости от знака фазового рассогласования входного сигнала по отношению к импульсам делителя 4 частоты. Соответственно бистабильный фазовый детектор 1 находится в одном из двух возможных состояний, при этом частота управляемого генератора 3 либо уменьшается, либо увеличивается под воздействием управляющего напряжения, снимаемого с бистабильного фазового детектора 1 через фильтр 2.

Поскольку величина разрешающей способности бистабильного фазового детектора 1 значительно меньше эоны перекрытия работы первого и второго элементов 5 и 6 совпадения, то величина динамической фазовой ошибки определяется только разрешающей способностью бистабильного фазового детектора .1, причем статический фазовый сдвиг между сравниваемыми импульсами определяется только разностью длительностей импульсов формирователей 8 и 9.

Таким образом, величина фазового рассогласования предлагаемого устройства мала и не зависит от коэффициента деления делителя 4 частоты, определяется инерционностью первого. и второго элементов совпадения 5 и 6, полоса захвата устройства определяется полосой удержания, Время установления устройства с фазовой автоподстройкой частоты зависит от коэффициента деления делителя 4 частоты, то есть от периода сравниваемых частот.

На один вход 10 делителя 4 частоты поступают импульсы с выхода третьего элемента 1 1 совпадения,а на другой входимпульсы от управляемого генератора 3.

В случае отсутствия импульсов установки делителя 4 частоты в единичное состояние делитель 4 характеризуется равномерным темпом деления. При поступлении ик пульсов. от первого формирователя 8 на выходе третьего элемента 11 совпадения формируются отрицательные импульсы в том случае, если на втором входе третьего элемента 1 1 совпадения находится единичный потенциал (положительнь1е и>;>пульсы).

Отрицательные импупьсь1, .йоступакяцие от третьего элемента 1 1 совйадения на вход 10, не изменяют темпй работы делителя 4 частоты, если первая я> а>йка и все последующие соответственно йаходятся в единичном состоянии. Лишь Й тот момент времени, когда за счет начальной разности частот сравниваемых сигналов расхождение фаз между фронтами импульсов на входах третьего элемента 11 совпадения становится равным около половины периода тактовой частоты, а первая ячейка должна переключаться иэ единичного состояния в нулевое, отрицательный импульс с выхода третьего элемента 11 совпадения поддерживает первую ячейку делителя 4 частоты в единичном состоянии, несмотря на то, что на ее счетном входе действует импульс от управляемого генератора 3.

Таким образом, темп деления делителя

4 частоты замедляется на один период тактовой частоты управляемого генератора 3, при этом происходит привязка начала работы делителя 4 частоты с моментом прихода входного импульса. По окончании установки делителя 4 частоты в исходное состояние имеет место равномерный темп деления частоты.

При замыкании петли обратной связи после очередной установки делителя 4 частоты в исходное состояние расхождение фаз импульсов на входах первого и второго элементов 5 и 6 таково, что включается первый элемент 5 совладения, при этом частота управляемого генератора 3 начинает умень-, шаться, а схема быстро входит в синхронный режим.

Аналогичная картина происходит и в случае отрицательной начальной частотной рас-. стройки.

Предлагаемое устройст во синхронизации отличается простотой построения и может быть практически полностью реализовано

611286

Составитель E. Любимова

Редактор Т. Янова Техред Л. Алферова Корректор Л. Небопа

Заказ 3 168/44 Тираж 1086 Подписное

I.IHIIHI1H Государственного комитета Совета Министров СССР по депам изобретений и открытий

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

Фипиап ЛПП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4 на интегральных логических микросхемах широкого применения.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки час тоты, содержащее соединенные последовательно бистабипьный фазовый детектор, фипьтр нижних частот,управпяемый генератор и lo делитель частоты, выход которого через первый эпемент совпадения соединен с одним из входов бистабильного фазового детектора, другой вход которого через второй элемент совпадения соединен с источником

15 опорного сигнала, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что с целью сокращения времени вхождения.в синхронизм без уменьшения полосы б захвата, между выходом источника опорного сигнапа и другим входом первого эпемента совпадения и между выходом депитепя частоты и другим входом второго элемента совпадения включены соответственно первый и второй формироватепи коротких импульсов, а между выходом первого формирователя коротких импульсов и входом установки депитепя частоты в единичное состояние включен третий элемент совпадения, другой вход которого подключен к выходу первого разряда делителя частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 2774872, кл.331-27, 1952, 2. Авторское свидетеньство СССР

%299986, кл. Н 04К5/04, 1969.