Устройство автоподстройки фазы

 

Союз Советских

Соцнапмстмческих

Ресттублмк

О П И С А Н И Е,873420

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. cBNl\-ву (22) Заявлено 17.12.79 (2! ) 2865216/18-09 (5 4 ) М. Кл.

Н 03 L 7/08 с присоединением заявки ¹ (23) Гооудерстееннмй комнтет

СССР

Приорйтет

Опубликовано 15.10.81. Бюллетень № 38 ло делам нзебретеннй и открытнй (5З) ЯК 621.396..662 (088.8) Дата опубликования описания 15.10.81 (72) Авторы изобретения

Н. С. Жилин, В. В. Гришаев, Л, С. Субботин, Ю. К. Сидоров и А. И. Воронков

Томский институт автоматизированных систем управления и радиоэлектроники 1 :" :::,,; " 3! I (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО АВТОПОДСТРОЙКИ ФАЗЫ

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в системах с автоматическим регулированием.

Известно устройство автоподстройки фазы, содержащее последовательно соединенные фазовый модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот; выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, второй смеситель. вход которого соединен с входом фазового моt0 дулятора, а также генератор, подключенный,к другим входам обоих смесителей (т).

Однако известное устройство имеет амплтттудно-фазовую погрешность.

Цель изобретения - уменьшение амплитушто15 фазовой погрешности в широком диапазоне частот, Для этого в устройстве автоподстройки фа-, зы, содержащем nîñëåäîâàòåëüíî соединенные фазовый модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляющим входом фазового модулятора, второй смеситель, вход которого соединен с входом фазового модулятора, а также генератор, подключенный к другим входам обоих смесителей, между выходом второго смесителя и друтим входом фазового детектора включен усилитель-ограничитель, а между выходом первого смесителя и управляющим входом генератора включены последовательно дополнительный фазовый детектор, к другому входу которого подключен опорный генератор, и дополнительный фильтр нижних частот.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предложенного устройства.

Устройство автоподстройки фазы содержит фазовый модулятор 1, усилитель 2, фильтр нижних частот (ФНЧ) 3, фазовый детектор 4, первый смеситель 5, усилитель-ограничитель 6, второй смеситель 7, опорный генератор 8, дополнительные фазовый детектор 9, и фильтр нижних частот (ФНЧ) 10, генератор 11.

Устройство работает следующим образом.

Входной сигнал 0>> О„сов (шт + V ) поступает на вход фазового модулятора 1 и второго смесителя 7. На выходе фазового модулятора 1 сигнал изменяет свою фазу, при-.

873420 нимает вид Uy< --- О„соз (щ t + ЧО + ф„„) и поступает на вход усилителя 2 с автоматической регулировкой усиления (АРУ), который .вносит свой фазовый сдвиг 4у и усиливает этот сигнал до амплитуды U, На выходе усилителя 2 и всего устройства имеют

ЯВЬ Uw о (+ о + Фм + "ЧС

С выхода усилителя 2 сигнал поступает на вход смесителя 5 кольца фазовой автоподстройки. Сигнал промежуточной частоты с выхода смесителя 5 поступает на фазовый детектор 9.

На выходе фазового детектора 9 формируется сигнал ошибки, который пройдя через фильтр нижних частот 10, поступает на управляемый вход генератора 11, внося корректирующую расстройку. Таким образом, введенная в устройство система фазовой автоподстройки частоты по вторичным биениям, поддерживает ю „=из — и О . Кромезгого, сигнал промежуточной частоты со смесителя 5 поступает на один из входов фазового детектора 4. Сигнал с выхода генератора 1! поступает также на второй вход смесителя 7, на выходе которого образуется сигнал промежуточной частоты, амплитуда которого жестко связана с амплитудой

25 входного сигнала через коэффициент смесителя

7 k . Таким образом, U„po„e .o >=KU„cOs,(un<)t

Амплитудно-фазовая погрешность смесителя 7 лежит в пределах 0,1, поэтому ею можно пренебречь, Сигнал с выхода смесителя 7 поступает на вход усилителя-ограничителя 6, который служит для динамического диапазона входных сигналов, 35 чем обеспечиваются нормальные условия работы фазового детектора 4 системы автоматической подстройки фазы. Усилитель-ограничитель 6 работает в широком (-80 дБ ) диапазоне амплитуд входных сигналов на фиксированный 4о частоте щОг .

Амплитудно-фазовая погрешность такого усилителя не превышает 0,1 на 80 дБ.

На выходе усилителя-ограничителя 6 имеется формирователь. который восстанавливает форму сигнала, таким образом, на вход фазового детектора 4 с выхода усилителя-ограничителя 6 поступает сигнал (сО софм- ur„„)t + Mo ), а на второй вход этого фазового детектора

4 поступает сигнал с выхода смесителя 5, который имеет вид

kU cos((up -uJ„„) t +ч +ч, + ).

На выходе фазового детектора 4 формируется сигнал ошибки, пропорциональный разности фаз входных сигналов фи + (К..

Этот сигнал, пройдя через фильтр нижних частот 3, поступает на управляемый вход фазового модулятора 1, внося корректирующий фазовый сдвиг. Таким образом, имеем

U = U cos(cot + О ), т. е. разность фаз входных и выходных сигналов равна О, т. е. лежит в пределах амплитудно-фазовых погрешностей смесителя 5 и усилителя-ограничителя 6.

При реализации такой схемы в диапазоне частот 10 - 1000 МГц амплитудно-фазовая погрешность равна 0,3 + 0,4 при изменении амплио о туды на -40 дБ (измерения производились фазометром Ф — 06, аттестованным в органах

Госстандарта и имеющим погрешность измерения йМ не хуже 0,2 ).

Формула изобретения

Устройство автоподстройки фазы, содержащее последовательно соединенные модулятор, усилитель, первый смеситель, фазовый детектор и фильтр нижних частот, выход которого соединен с управляюшим входом фазового модулятора, второй смеситель, вход которого соединен с входом фазового модулятора, а также генератор, подключенный к другим входам обоих смесителей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения амплитудно-фазовой погрешности в широком диапазоне частот, между выходом второго смесителя и другим входом фазового детектора включен усилитель-ограничитель, а между выходом первого смесителя и управляющим входом генератора включены последовательно дополнительный фазовый детектор, к другому входу которого подключен опорный генератор, и дополнительный фильтр нижних частот.

Источники информации, припятые во внимание при экспертизе

1. Э ЕЕЕ 3hternat Convent. Rec. 1966, V 11, N 3, s. 179--186 (прототип).

873420

Составитель В.Маврин

Редактор М.Недолуженко Техред М.Голинка

Корректор У. Пономаренко

Подписное

Филиал 1И1П "11атсит", r.Óæãîðîä. ул.Проектная, 4

Заказ 9072/84 Тираж 991

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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