Устройство фазовой автоподстройки частоты

 

- -о -" " :. .л

+5> &т : . —, -,-.г пвев

О П И С АЙ --И - Е 6404)6

ИЗОЬЕЕт ЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических . Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.76 (21) 2332356/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.78. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 30.12.78

М Кл2

Н ОЗВ 3/04

Государственный комитет пс делам изобретений и отхрытнй

УДК 621.373.42 (088.8) (72) Авторы изобретения С. А. Даниэлян, А. А. Мацков, Ю. M. Супер и Ю. С. Щедров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в различных устройствах для выделения гармонического сигнала из смеси аддитивного шума и сигнала.

Известно устройство фазовой автопод- 5 стройки частоты (ФАПЧ), содержащее последовательно соединенные квадратурный преобразователь входного сигнала в видеочастотный, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного детектора, 10 усилителя-ограничителя, перемножителя, другой вход которого соединен с входом синхронного детектора и квадратурного фазового детектора, и пороговый ограничитель скорости изменения напряжения, а так- 15 же последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другими входами синхронного и квадратурного фазового детекторов квадратурного преобразователя 20 входного сигнала в видеочастотный (1).

Однако известное устройство при работе по неманипулированному сигналу обладает неопределенностью фазы выходного напряжения, заключающейся в том, что управ- 25 ляемый генератор находится в синхронизме как при разности фаз между синусоидальным входным сигналом и сигналом управляемого генератора, равной 0, так и при разности фаз, равной 180 . ЗО

Целью изобретения является устранение неопределенности фазы управляемого генератора.

Для этого в устройстве ФАПЧ, содержащем последовательно соединенные квадратурный преобразователь входного сигнала в видеочастотньш, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного детектора, усилителя-ограничителя, перемножителя, другой вход которого соединен с входом синхронного детектора и квадратур ного фазового детектора, и пороговый ограничитель скорости изменения напряжения, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другими входами синхронного и квадратурного фазового детекторов квадратурного преобразователя входного сигнала в видеочастотный, между выходом порогового ограничителя скорости изменения напряжения и входом фильтра нижних частот включены последовательно соединенные сглаживающий фильтр, усилитель постоянного тока и сумматор, к выходам кьадратурного фазового детектора и усилителя-ограничителя квадратурпого преобразователя входного сигнала в видеочастотный подключен дополнительный перемножитель, выход кото640416

20 рого подсоединен к другому входу сумматора.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство ФАПЧ содержит последовательно соединенные квадратурный преобразователь 1 входного сигнала в видеочастотный, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного детектора 2, усилителя-ограничителя 3, перемножителя 4, другой вход которого соединен с входом синхронного детектора 2 и квадратурногo фазового дстектора 5, пороговый ограничитель 6 скорости.изменения напряжения, и также последовательно соединенные фильтр нижних частот (ФНЧ) 7 и управляемый генератор 8, выход которого соединен с другими входами синхронного и квадратурного фазового детекторов 2 и 5. Между выходом порогового ограничителя 6 и входом ФНЧ

7 включены последовательно соединенные сглаживающий фильтр 9, усилитель постоянного тока (УПТ) 10 и сумматор 11, к выходам квадратурного фазового детектора 5 и усилителя-ограничителя 3 подключен дополнительный перемножитель 12, выход которого подсоединен к другому входу сумм атор а 11.

Устройство работает следующим образом.

В режиме биений на выходах синхронного детектора 2 и квадратурного фазового детектора 5 появляются напряжения, сдвинутые на 90, причем на выходе квадратурного фазового детектора 5 со скачками фазы на л за счет включения на его входе перемножителя 4. На выходе дополнительного перемножителя 12 напряжение по форме близко к синусоидальному и сдвинуто на л/2 по отношению к напряжению на выходе синхронного детектор а 2. С им метр ичное напряжение на выходе квадратурного фазового детектора 5, пройдя через пороговый ограничитель 6, становится асимметричным, в результате на выходе сглаживающего фильтра 9 появляется постоянная составляющая, которая после усиления УПТ

10 создает эффект подстройки управляемого генератора 8. По мере уменьшения частоты биений напряжение на выходе дополнительного перемножителя 12 все больше отличается от синусоидального, так как начинает действовать механизм обычной

ФАПЧ. Напряжение биений одного знака увеличивает частотную расстройку и этот

«полупериод» сжимается, а напряжение биений другого знака умеш,шасT расстройку

55 и этот «полуаериод» растягйваеТся. В ре зультате возникает постоянная составляющая напряжения и на выходе дополнительного перемножителя 12, что приводит в конечном счете к захватыванию по фазе по петле, состоящей из ФНЧ 7, управляемого генератора 8, квадратурного фазового де= тектора 5, дополнительного перемножителя

12, сумматора 11 при участии перемножителя 4, После захвата фазы пороговый ограничитель 6, сглаживающий фильтр 9 и

У(1Т 10 обеспечивают выработку корректирующего напряжения, которое уменьшает фазовую ошибку в установившемся режиме. 1 аким образом, предложенное устройство позволяет сохрщшть все преимущества известного устройства и, кроме того, устранить в нем неопределенность фазы выходного сигнала.

Формула изобретения

Устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее последовательно соединенные квадратурный преобразователь входного сигнала в видеочастотный, выполненный в виде последовательно соединенных синхронного детектора, усилителя-ограничителя, перемножителя, другой вход которого соединен с входом синхронного детектора и квадратурного фазового детектора, и пороговый ограничитель скорости изменения напряжения, а также последовательно соединенные фильтр нижних частот и управляемый генератор, выход которого соединен с другими входами синхронного и квадратурного фазового детекторов квадратурного преобразователя входного сигнала в видеочастотный, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения неопределенности фазы управляемого генератора, в нем между выходом порогового ограничителя скорости изменения напряжения и входом фильтра нижних частот включены последовательно соединенные сглаживающий фильтр, усилитель постоянного тока и сумматор, к выходам квадратурного фазового детектора и усилителя-ограничителя квадратурного преобразователя входного сигнала в видеочастотный подключен дополнительный перемножитель, выход которого подсоединен к другому входу сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 595842, кл. 11 ОЗВ 3/04, 1974, 640416

Составитель Г. Теплова

Техред А. Камышникова

Корректор В. Петрова

Редактор К. 1Цадилова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2352/9 Изд. № 788 Тираж 1045 Подписное

ЯПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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