Устройство для автоподстройки частоты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

,678629 (6l) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 18.02.74 (21) 1997447/18-09 (51) М. Кл г с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 03 В 3/04

Государственный комитет

СССР оо делам хибретений и открытий

Опубликовано05.08.79. Бюллетень № 29 (53) УЛК 621.396, .662 (088.8 ) Дата опубликования опнсания08.08.79 (72) Авторы изобретения

C. A. даниелян и Ю. М. Супер (71) Заявитель (4) УСТ ОИ<=Т80, 1ЛЯ А8ТО ИШСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться для выделения гармонического сигнала из смеси сигнала и аддитивного шума, а именно в следяших фильтрах на основе систем . фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ).

Известно устройство для автоподстройки частоты (АПЧ), содержащее кольцо

ФАП - управляемого генератора с перемно жителем, синхронный детектор, подсоеди ненный входами соответственно к выходу управляемого генератора и входу кольца фазовой автоподстройки частоты управляемого генератора с перемножителем, при этом х второму входу перемножителя под. соединен усилителтотраничитель (1).

Однако это устройство имеет относительно узкую полосу захвата.

Пелью изобретения является расширение полосы захвата.

Юля этого в устройстве цли АПЧ, со держащем кольцо ФАПЧ управляемого генератора с перемножителем, синхронный детектор, подсоединенный входами соответственно к выходу управляемого генерато ра и входу кольца фазовой автоподстройки частоты управляемого генератора с перемножителем, при этом к второму входу перемножителя подсоединен усилительограничитель, выход синхронного детектора соединен с входом усилителя»ограничите» ля через инерционное звено, постоянная времени которого определяется соотношением т Т, где. T - постоянная време ни инерционного звена, Т - период максимальной частоты биений между входным сигналом и сигналом управляемого гене« ратора в пределах полосы захвата.

На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема одного из вариантов предложенного устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство для АПЧ содержит кольцо

ФАПЧ управляемого генератора 1 с пере множителем 2, синхронный детектор 3, чнерционное звено 4, постоянная времени которого Г> Т где. Г период макси678629 мальной частоты биений между входным сигналом и сигналом управляемого гене .ратора 1 в пределах полосы захвата, уси- литель-ограничитель 5. В кольцо ФАПЧ управляемого генератора 1 входят фазовый 5 детектор 6, фильтр 7 нижних частот (ФНЧ), управляюший элемент 8, фаэоврашатель 9.

Вход перемножителя 2 и выход управляемого генератора 1 являются соответственно входом и выходом устройства. о

Устройство работает следуюшим образом.

Эталонная частота (входной сигнал) через перемножитель 2 поступает на кольцо ФАПЧ, которое при подаче постоянного напряжения на второй вход перемножителя 2 работает как обычно: напряжение частоты биений имеет асимметричную фор» му, т.е. та полуволна, которая "способствует уменьшению расстройки, по длитель-2О ности превосходит другую полуволну. В результате на ФНЧ 7 появляется корректируюшее постоянное напряжение, уменьшаюшее частоту биений, за счет этого асим25 метрия биений возрастает, что и приводит к захвату частоты.

Наличие перемножителя 2 вместе с синхронным детектором 3, инерционным звеном 4 и усилителем ограничителем 5 . зо резко увеличивает эту асимметрию при больших частотах биений.

Представим, что вход управляюшего элемента 8 отключен от выхода ФНЧ 7.

Тогда при больших частотах биений инерционное звено 4 сдвигает фазу напряжеЗ5 ния биений относительно напряжения на выходе синхронного детектора 3 примерно на > /2 (фиг. 2а, б). В результате напряжение на выходе усилителям граничи40 теля 5 (фиг. 2в) по фронтам совпадает с моментами перехода через нуль напряжения биений на выходе фазового детектора 6 (фиг. 2г, пунктир). Поэтому из-аа наличии перемножителя 2 происходит как

45 бы "выпрямление сигнала на выходе фазового детектора 6 (фиг. 2 г, сплошная линия), что при правильно выбранном знаке связи между усилителем-ограничителем

6 и перемножителем 2 приводит к практи

50 чески полному исключению в напряжении биений на выходе фазового детектора 6 той полярности, которая увеличивала бы частоту биений.

Средний уровень напряжения полезной; полярности, уменьшаюшей частоту биений, резко возрастает. В итоге в эам кнутом кольце ФАПЧ резко увеличиваез» ся полоса захвата. При уменьшении частоты биений фазовый савиг эа счет инерционного звена 4 уменьшается, а при очень малых частотах биений инерционное звено 4 не дает дополнительного фазового сдвига (фиг. 2д, е).Моменты переключения на . Л фазы сигнала, подаваемого на фазовый детектор 6, совпадают с максимумами (минимумами) напряжения биений, что не приводит к изменению величины управляюшего сигнала в кольце ФАПЧ, следовательно, при малых частотах биений кольцо ФАПЧ окончательно входит в синхронизм как обычное кольцо ФАПЧ.

Однако при больших частотах биений (больших начальных расстройках) только наличие описанного механизма выпрямлення напряжения биений позволяет резко уменьшить частоту биений и ввести в дейс » вие обычный механизм захвата частоты в системе ФАПЧ.

B результате в предложенном устрой стве можно при большой полосе захвата сушественно уменьшить шумовую полосу системы ФАПЧ.

Формула изобретения

Устройство для автоподстройки частоты, содержашее кольцо фазовой автоподстройки частоты управляемого,генератора с перемножителем, синхронный детектор, подсоединенный входами соответственно к выходу управляемого генератора и входу кольца фаэовой автоподстройки частоты управляемого генератора с перемножителем, при этом к второму входу перемно жителя подсоединен усилитель-ограничитель, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения полосы захвата, выход синхронного детектора соединен с входом усилителя-ограничителя через инерционное звено, постоянная времени которого определяетдя соотношением ъТ где t постоянная времени инерционного звена, Т период максимальной частоты биений между входным сигналом и сигналом управляемого генератора в пределах полосы эахвата, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 180644, кл. Н 03 В 3/04, 1964.

678629

Фиг 1

Жо.2

Составитель Г. Теплова

Редактор И, Марховская ТехредС. Мигай Корректор А.- Власенко

Заказ 4579/46 - Тираж 1060 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,; Проектная, 4