Устройство для сравнения частот и фаз двух независимых электрических сигналов

 

.М .

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соаетскин

Социалистических

Реслублик

1 ) 720686

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.07.76 (21) 2391474/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл2

Н 03 D 13/00

Гннуднрстнннный кнмнтет

СССР но At4I3N нзнбретеннй н открытнй

Опубликовано 05.03.80. Бюллетень № 9 (53) УДК 621.376..239 (088.8) Дата опубликования описания 15.03.80 (72) Авторы изобретения

В. В. Озеров и 1О. Ф. Москвин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧАСТОТ И ФАЗ

ДВУХ НЕЗАВИСИМЫХ, ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ!

Изобретение относится к радиотехнике.

Известно устройство для сравнения частот и фаз двух независимых электрических сигналов, содержащее детектор разности частот и фазовый детектор, первые входы которых подключены к одному из источников сравниваемых сигналов, ключ на двух последовательно соединенных логических элементах и логический управляющий блок, входы которого подключены к выходам детектора разности частот, а выходы — к первым входам первого и второго логических элементов ключа (1).

Однако известное устройство не обладает необходимой шириной диапазона рабочих частот и необходимым быстродействием .

Цель изобретения — расширение диапазона рабочих частот и повышение быстрод ействия.

Для этого в устройстве для сравнения частот и фаз двух независимых электрических сигналов, содержащем детектор разности частот и фазовый детектор, первые входы которых подключены к одному из источников сравниваемых сигналов, ключ на двух последовательно соединенных. логических элементах и логический управляющий блок, входы которого подключены к выходам детектора разности частот, а выходы в к первым входам первого и второго логических элементов ключа, вторые входы детекторов разности частот и фазового детектора подключены к другому источнику сравниваемых сигналов, а выход фазового детектора соединен со вторым входом первого логического элемента ключа. Логический управляющий блок выполнен на трех R6--триггерах и элементе И вЂ” НЕ, причем выход первого триг- гера соединен с первыми входами второго и третьего триггеров, их первые выходы подключены соответственно к первым двум

15 входам элемента И вЂ” НЕ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего триггеров и с первым и вторым входами первого триггера, являющимися входами логического управляющего блока, а выход

20 элемента И вЂ” НЕ подключен к третьему входу первого триггера.

На чертеже представлена стукрутурн ая электрическая схема устройства для

720686

3 сравнения частот и фаз двух незаисимых электрических сигналов.

Устройство содержит детектор 1 разности частот, фазовый детектор 2, выполнение на логических элементах, подключемые к"двум источникам сравниваемых сигналов

3, 4, логический управляющий блок 5 на трех RS-триггерах 6 — 8 и элементе И вЂ” НЕ

9, входы 10, 11, общие для детектора 1 разности частот и фазового детектора 2, выходы 12, 13 детектора 1 разности частот; выходы 14, 15 логического управляющего блока 5; выход 16 фазового детектора 2, выход 17 RS -триггера 6, ключ 18, на двух логических элементах 19, 20, выход 21 логического элемента 19.

В качестве примера работы устройства

1$ для сравнения частот и фаз двух независимых электрических сигналов рассмотрим случа,й, когда f c f q, где f1 — частота опорного генератора, f — частота синхронизируемого генера- зе тора.

На выходе 12 детектора 1 имеется сигнал логической «1», на выходе 13 — последовательность импульсов, на выходе 14 логического управляющего блока 5 имеется и

25 сигнал логического «О», которыи блокирует другой вход логического элемента 20, вследствие чего сигнал с фазового детектора 2 не проходит через ключ 18. Поскольку на выходе 15 имеется логическая «1», на вых оде 21 устанавливается напряжение Е i зе (низкий уровень), частота f понижается.

После того как входные частоты сравняются и f станет меньше f ь на выходе 12 детек-тора 1 появляется логический «О», на выходе 14 логического управляющего блока 5 сигнал логической «1», который откроет ключ 18 и пропустит сигнал с фазового детектора 2 через логический элемент 20. На выходе 21 появится напряжение V(h j), в системе установится режим синхронизма.

- Случай, когда f . Р2, рассмотрим более 4@ подробно. На выходе 13 детектора 1 будет сигнал логической «1», на выходе 12 последовательность импульсов, которая вызоовет появление логической «,1» на выходе RS-триггера 6 и логического «О» на прямом выходе RS-триггера 7 (выход 15).Логическая «1«на выходе RS-триггера 6 не изменит состояние RS-триггера 8, на его прямом выходе сохранится логическая «1 (выход

14). Сигнал с фазового детектора 2 через ло-- -:--"- гический элемент20ключа 18 будет передаваться на входлогического элемента 19 ключа 18. Логический «О» на другом входе элемента 19 болкирует сигнал с фазового детектора 2, на выходе элемента 19 будет напряжение Е2 (высокий уровень), которое, воздействуя далее на частоту 4 синхронизируемого генератора, повышает ее. При этом на выходе элемента И вЂ” HE 9 будет логическая

«1» поскольку на инверсном выходец-триггера 8 будет сигнал логического«0». Когда входные частоты сравняются, т. е. f — — f> на выходе 12 детектора 1 исчезнет импульсный сигнал, т. е. установится логическая

«1«. При этом RS"-триггеры 6, 7, 8 и элемент И вЂ” НЕ 9 не изменят своего состояния, так как критерием равенства частот скорее является отсутствие импульсов на выходах 12 и 13 детектора 1, а не наличие на них логической «1», поскольку даже в случае, когда f 4 14, на этих выходах в основном присутствует логическая «1» и только на очень короткие промежутки времени появляются логические «О», т. е. импульсы сигнала. Как только f 2 станет больше на выходе 13 детектора 1 появится логический «О», который вызовет опрокидывание

R5 -триггера 8.

После того как на выходе 13 вновь появится логическая «1», на всех входах элемента И вЂ” НЕ 9 будет состояние логической «1», что приведет к появлению на

его выходе логического «0» и опрокидыванию RS-триггера 6, на выходе RS-триггера 6 появится логический «О», что вызовет опрокидывание RS-триггеров 7 и 8 и появление на выходах 14 и 15 сигнала логической «1» — ключ 18 открывается, и сигнал с фазового детектора 2 поступает на выход

21. На выходе 21 появляется напряжение

Чсср и в системе наступает режим синхронизма.

Технико-экономическая эффективность устройства для сравнения частот и фаз двух независимых электрических сигналов заключается в расширении диапазона рабочих частот и повышении быстродействия.

Формула изобретения

1. Устройство для сравнения частот и фаз двух Независимых электрических сигналов, содержащее детектор разности частот и фазовый детектор, первые входы которых подключены к одному из источников сравниваемых сигналов, ключ на двух последовательно соединенных логических элементах и логический управляющий блок, входы которого подключены к выходам детектора разности частот, а выходы — к первым входам первого и второго логическ их элементов ключа, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот и повь1шения бь. стродействия, вторые входы детектора разности частот и фазового детектора подключены к другому источнику сравниваемых сигналов, а выход фазового детектора соединен со вторым входом первого логического элемента ключа.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что логический управляющий блок выполнен на трех RS-триггерах и элементе И вЂ” НЕ, 5 причем выход первого триггера соединен с первыми входами второго и третьего триг-геров их первые выходы подключены соответственно к первым входам элемента

И вЂ” НЕ, третий и четвертый входы которого соединены соответственно со вторыми входами второго и третьего триггеров и с первым и вторым входами первого триггера, являющимися входами логического управ720686

6 ляющего блока, а выход элемента И вЂ” HE подключен к третьему входу первого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Internationale Electronische

Rundschav», 1970, т. 24, № 9, с. 231 — 232 (прототип).

Составитель О. Кабарихо

Редактор И. Гельфман Техред К. Шуфрич Корректор М. Шароши

Заказ ае4Зу4 г Тираж 995 Подписное .. ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП к Патент>, г.— Ужгород, ул. Проектная, 4