Устройство для автоматической подстройки частоты

 

ОIl ИCАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

IIiI 657575

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВХ (61) Дополнительное к авт. свил-ву(22) Заявлено 07.09. 76 (213 2404873/18-09 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 1 5.04 79 Áþëëeòeíb № 14

Дата опубликования описания 18.04.79

3. (51) М. Кл.

Н 03 В 3/04

Государотеенный ноинтет

СССР оо делам нэооретеннй н отнритнй (53) yg }(621.396. .662(088.8) (72) Авторы изобретения

Д. Г. Нисневич и Р. С. Нисневич (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИК":СКОЙ ПОДСТРОЙКИ

ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в широкодиапазонных системах формирования дискретного множества частот.

Известно устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор (11.

Однако это устройство характеризуется недостаточным быстродействием.

Целью изобретения является повышение быстродействия.

Для этого в устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижнихчастот, управляющий элемент, подстраиьм емый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор, введены два формирователя зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительный блок, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя кода в напряжение, причем формирователи зоны нечувствительности во времени включены между противофазными выходами частотного дискриминатора и входами итерационного вычислительного блока.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 21 зависимость частоты подстраиваемого генератора от управляющего напряжения.

Устройство для автоматической подстройки частоты содержит последовательно соединенные преобразоватеЛь 1 кода

1 в напряжение, фильтр 2 нижних частот, управляющий элемент 3, подстраиваемый генератор 4, тракт 5, предназначенный для приведения частоты и частотный дискриминатор 6, два формирователя 7 и 8 зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительный блок 9, разрядные выходы которого подключены к со ответствующим входам преобразователя 1

657575 кода в напряжение, причем формирователи 7 и 8 зоны нечувствительности во времени включены между противофаэными выходами частотного дискриминатора 6 и входами итерационного вычислительного блока 9.

Тракт 5 для приведения частоты содержит делитель с неизменным 10 и пере.менным 11 коэффициентами деления. Формирователь 7 зоны нечувствительности во времени содержит последовательно соединенные линию задержки 12 и элемент

И 13.

Формирователь 8 зоны нечувствительности во времени содержит последовательно соединенные линию задержки 14 и элемент И 15. Опорный генератор обозна чен- числом 16.

Устройство работает следующим образом.

Величина управляющего напряжения

:(И ) на выходе преобразователя

Упр пройорциональна номеру ступейьки П напряжения на выходе преобразователя 1.

По оси абцисс (см. фиг. 2) отложены возрастающие: номера ступенек И . Большему значению Й соответствует больший номинал И;„. г- Цй ) 36

Число ступенек в рабочем диапазоне

U> выбрано кратным целой степени числа "2", Нижнему концу рабочего диапазона частот (Е „„,), подстраиваемого генератора 4 соответствует И=О. Соответственно для „х и =32. Настройка

35 производится на частоту . Область на плоскости (Ю, И 3, ограниченная прямой и расположенной над ней частью характеристяки Х"" + (и ), соответствует условию Я. 1О,. т. е. положительному, Щ расхождению частот подсграиваемого 4 и опорного 16 генераторов. На фиг. 2 эта область выделена вертикальной штриховкой. Область плоскости f g,,h j, огра45 ниченнаа указанной прямой и частью хара-: ктеристики Х= Ч (И), расположенной ниже

{горизонтальная штриховка на фиг. 2) соответствуетусловию У < fo„,т.е.отрицательному расхождению ч астот под стр аиваемого 4 и опорного 16 генераторов.

Процесс настройки происходит при условии, что итерационный вычислительный блок 9 работает в режиме смещения границ исследуемого диапазона и половинногоделеиия. iBGTQTa подстраиваемого гене

pampa 4 находится внутри диапазона,, ограниченного нижнИ Kg и верхней частотами. Нижняя граница исследуемо-. го диапазона на оси абцисс А, а верхняя — 3„.. Настройка производитсч с помощью ряда последовательных итерационных циклов. Индексы при A и В соотвегствуктт порядковому номеру изменения данной границы. Точки С соответствуют уровню управляющего напряжения U„„p которое подается на управляющий элемент

3 после ) -го итерационного цикла. Значение С, „„ (финищное) соответствует напряжению точной настройки.

Настройка подстраиваемого генератора

4 производится в следующем порядке.

П е р в ы и ц и к л. Итерационный вычиалительный блок 9 определяет код

С соответствующий и ах

А„+Б„0+32

2 2 =(6

Код С подается на вход преобразователя 1 кода в напряжение. С его выхода на выход управляющего элемента 3 чеэ д <дх реэ фильтр 2 посгупает U

3пр 2

После этого с первого выхода частотного дискриминатора 6 на первый вход итерационного вычислительного блока 9 поступит сигнал о положительном расхождении частот (f > f «) .

В т о р о и ц и к л. Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона из точки Я (32) в точку Б g (16) с координатами (С,О ) и производит вычисление значения С2.

А +82 О+" „8

С

z 2 2

При. Очер (см.фиг. 2), соответствующем C2, знак рассогласования частот и, сохранился положительным.

Т р е т и и ц и к л. Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона из точки В2(16) в точку Я. (8) с координатами (С Q ), 3 21 проиэводиг вычисление C g

А1 8 0+8 — -4.

2 2

При Ugpp, соответствующем С>, знак рассогласования изменился и стал отрицательным (см. фиг. 2).

Ч е г в е р т ы и ц и к л . Итерационный вычислительный блок 9 переносит начало исследуемого диапазона иэ точки А„((0) в точку А (4) с координатами (C3,0) и производит вычисление С4 .

АгВ 4+8

С - — -6.

2 2

657575

УпраВл ющий ко Ъ2. f (ри 0 пр, соответствующем С ф > знак рассогласования изменился снова и стал положительным.

П я т и и ц и к л . Итерационный вычислительный блок 9 переносит конец исследуемого диапазона из точки В (8)

3 в точку В, (6) с координатами (С@,0) и производит вычисление значения С

А В 4+6

С= = -5.

5 р.

При подаче на управляющий элемент 3 напряжения Ощр, соответствующего С

5 частота подстраиваемого генератора 4 становится равной . о

Процесс настройки закончен.

Таким образом, процесс поиска любой частоты из множества, равного "32", завершается, в худшем случае, в течение пяти циклов. В общем случае количество 20 циклов настройки

М= ась к, где ) — количество частоты в рабочем диапазоне подстраиваемого генератора, Применение предложенного устройства

25 в широкодиапазонных системах для форми« рования дискретного множества частот позволяет во много раз сократить дли тельность процесса настройки при сохра36 пении высокой точности установки заданного номинала частоты.

Формула изобретения

Устройство для автоматической подстройки частоты, содержащее последовательно соединенные преобразователь кода в напряжение, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, тракт для приведения частоты и частотный дискриминатор, о т л и ч а ющ е е с. я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены два формирователя зоны нечувствительности во времени и итерационный вычислительный блок, разрядные выходы которого подключены к соответствующим входам преобразователя кода в напряжение, причем формирователи зоны нечувствительности во времени включены между противофазными выходами частотного дискриминатора и входами итерационного вычислительного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экцпертизе

1. Блаховиц Л. Ф. Новый тип синтеза» тора на частоты до 500 МГц "Электроника», т. 89, № 9, 1966.

657575 д!

Д1

4т

Заказ 1822/56 Тираж 1059

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Составитель Л. Каграманова

Редактор А. Зиньковский Техред С. Мигай, Корректор A. Гриценко.