Частотно-фазовый детектор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическии

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свид-ву—

1 (22) Заявлено 2307.80 (21) 2963255/18-21 (51) М. КП.З с присоединением заявки №вЂ” Н 03 D 13/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (233 ПриоритетОпубликовано 15.0482, Бюллетень ¹ 14

)53) УДК 621 376 ° 55 (088.8) . Дата опубликования описания 1504.82 (72) Авторы изобретения

А.Г. Довбня и С.Г. Ярош (71) Заявитель (54 ) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР

Изобретение относится к импульсной технике.

Известен частотно-фазовый дискриминатор, содержащий фазовый триггер, два блокирующих триггера, элемент И, четыре формирующих триггера, генератор единичного сигнала, генератор нулевого сигнала (1).

Недостатком данного устройства является его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый различитель, токовый ключ и интегратор, вйполненный на базе составного трайэистора, где токовый ключ состоит из трехкаскадного инвертора, регули« рующего транзистора, эмиттер которого соединен через диод с общим проводом, а коллектор — с выходом предоконеч- . ного каскада инвертора, выход оконечного каскада которого подключен к ба- . зе ключевого транзистора и через ре-. зистивный делитель - к базе регули- 25 рующего,транзистора (2).

Однако этот детектор характеризуется недостаточной точностью.

Целью изобретения является повыще-, ние точности. 30

Поставленная цель достигается тем, что в частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый раэличитель, входы которого соединены с входными шинами, а один выход подключен к входу токового ключа, состоящего из трехкаскадного инвертора, регулирующего транзисторного каскада и ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с входом интегратора на составном транзисторе . и через первый диод с вторым выходом цифрового частотно-фазового раэличителя, причем коллектор транзистора регулирующего каскада соединен с. коллектором транзистора второго каскада и с базой транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора, эмиттер транзистора второго каскада которого соединен с эмиттером транзистора регулирующего транзистора и через второй диод с общей шиной, введен дополнительный диод, включенный между эмиттером транзистора третьего каскада трехкаскадного ннвертора и базой транзистора регулирующего каскада, причем база ключевого транзистора соединена с коллектором транзистора регулирующего каскада.

921043

На чертеже приведена электричес- кая схема предлагаемого детектора.

Детектор содержит цифровой частотно-фазовый различитель 1, выполненный на IK-триггерах 2 и 3 и элементе 4 И-НЕ, токовый ключ 5, содер- 5 жащий трехкаскадный инвертор 6 на транзисторах 7,8 и 9, регулирующий каскад на транзисторе 10, диоде 11 и резисторе 12, ключевые транзистор 13 и диод 14, интегратор 15 на состав- !О ном транзисторе 16, резисторах 17-19 и конденсаторе 20, и дополнительный диод 21.

Входные сигналы поданы на входные )5 шины 22 и 23, на шины 24 и 25.подано напряжение питания, выходной сигнал снимается с выхода 26.

Детектор работает следующим .образом.

Исходным состоянием триггеров 2 и 3 различителя 1 является нулевое.

Диод 14 заперт при этом напряжением, величина которого равна разности уровня логической единицы на инверсном выходе триггера 3 и напряжением 25

U> = 2Ео на входе интегратора (Ео напряжение отсечки вольт-амперной характеристики диода или перехода база-эмиттер транзистора. Обычно

Е 0,75 В). На вход инвертора б с инверсного выхода триггера 2 также поступает уровень логической единицы, поэтому транзистор 8 открыт, а транзисторы 9 и 10 заперты. Напряжение на выходе предоконечного каска- 35 да инвертора относительно общего провода равно Е поэтому транзистор

13, к эмиттеру которого приложено наПряжение У = 2Е, также заперт.

Если импульс входной последовательЩ ности частоты F опережает по фаЗе импульс последовательности частоты

F< то первым опрокидывается в единичное состояние триггер 3. На его инверсном выходе появляется уровень логического нуля, диод 14 открывается, напряжение на выходе токового ключа снижается до уровня Ро, определяемого падением напряжения qa диоде 14. Транзистор 16 начинает закрываться, напряжение на выходе детекто- . ра растет, конденсатор 20 заряжается.

Этот процесс заканчивается после прихода на вход детектора импульса последовательности частоты F, когда триггер, 2 сначала опрокидывается в единичное состояние, а затем под действием нулевого сигнала с элемента 4 оба триггера возвращаются в исходное состояние.

2сли импульс входной последова- 60 тельности частоты F< .отстает по фазе от импульса. последовательности частоты Fq то первым опрокидывается в единичное состояние триггер 2. Уровень логического нуля с инверсного выхода триггера поступает на вход инвертора б. Транзистор 8 закрывает-. ся, а транзисторы 9, 10 и 13 открываются. При этом транзистор 10 устанавливается в режим, при котором напряжение на его коллекторе стабилизируется на уровне 4Е, равного сумме падений напряжения на переходах база-эмиттер транзисторов 9 и 10.и диодов 11 и 21, а напряжение на выходе токового ключа повышается до уровня ЗЕ . Транзистор 16 начинает открываться, напряжение на выходе детектора падает, конденсатор 20 разряжается. Процесс заканчивается после прихода на вход детектора импульса последовательности частоты F и

Таким образом, в процессе работы частотно-фазового детектора выходное напряжение открытого токового ключа ограничивается на уровне +Е о относительно напряжения Uo = 2Е на входе интегратора.

Отсутствие резистивного делителя в цепи базы регулирующего транзистора повышает точность детектирования за счет жесткой стабилизации верхнего уровня токового ключа. Непосредственная связь ключевого транзистора с выходом инвертора и включение диода между базой регулирующего транзистора и выходом эмиттерного повторителя оконечного каскада инвертора, а также уменьшение пределов изменения напряжения на выходе предо конечного каскада инвертора позволяет увеличить быстродействие частотнофазового детектора °

Формула изобретения

Частотно-фазовый детектор, содержащий цифровой частотно-фазовый различитель, входы которого соединены с входными шинами, а один выход подключен к входу токового ключа,,состоящего из трехкаскадного инвертора, регулирующего транзисторного каскада и ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с входом интегратора на составном транзисторе и через первый диод с вторым выходом цифрового частотно-фазового различителя, причем коллектор транзистора регулирующего каскада соединен с коллекТором транзистора второго каскада с базой транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора эмиттер транзистора второго каскада которого соединен с эмиттером транзистора регулирующего транзистора и через второй диод с общей шиной, о.т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью ловышения точности, в него введен дополнительный диод, включенный между эмиттером транзистора третьего каскада трехкаскадного инвертора и базой транзистора регулирующего каскада, причем

921043

Сос тавитель Г. Королев

Редактор М. Петрова Техред М. Тепер Корректор В. Синицкая

Заказ 2377/72 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент,-г. Ужгород, ул. Проектная, 4 база ключевого транзистора соединена с коллектором транзистора регулирующего каскада °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 744912, кл. Н 03 D 13/00,22.03.78.

2. Дзнси Гидзюцу, Electron Eng!

1976, 18, Ð2, с. 24-30.