Устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистичеснии республик iii951739 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 03.10.79 (21) 2824467/18-09 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № ЗО (51) М. Кл..

Н 04 L 7/10

Гееударстееиай комитет

СССР

lo @веем изобретеиий и вткрнтий (53) УДК 621. .394.662. .2 (0 88. 8) Дата опубликования описания 17.08.82

А. Н. Гребенюк, Ю, А, Лысенко, В. И. Мам и В. И. Ширба В:-М. Шелевий (22) Авторы изобретения

Производственное объединение "Электрон (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАБИИ

С ДИС КРЕТН ЫМ УПРА ВЛЕ Н ИЕ М

Изобретение относится к устройствам тактовой синхронизации с дискретным управлением и может быть использовано в системах связи для передачи дискретных сообшений, в частности в системах пере5 дачи цифровой и телеметрической информации, в телеграфии и в системах с импульсно-кодовой модуляцией.

Известно устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением, содержашее последовательно соединенные фазовый детектор и цифровой интегратор, первый и второй входы которого подключе-. ны к соответствуюшим входам усредняюшего блока, а третий, вход — к выходу подстраиваемого генератора, а также формирователь импульсов, выход которого подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого является входом устройства t1 ) .

Однако это устройство характеризует. невысокая точность синхронизации.

Цель изобретения — повышение точности синхронизации.

Для .достижения этой цели в устройств во тактовой синхронизации с дискретным управлением, содержашее последовательно соединенные фазовый детектор H цифровой интегратор, первый и второй входы которого подключены к соответствуюшим иродам усредняюшего блока, а третий входк выходу подстраиваемого генератора, а также формирователь импульсов, выход Которого подключен к первому входу фазового детектора, второй вход которого является входом устройства, введены последовательно соединенные первый элемент совпадения, инвертор, второй элемент совпадения и ключ, выход которого подключен ко входу подстраиваемого генератора, первый вход первого элемента совпадения подсоединен к выходу цифрового интегратора, второй вход - к первому выходу усредняюшего блока, второй выход которого подсоединен к другому входу второго элемента совпадения, выход подстраиваемого генератора подключен ко входу формтпювателя импульсов, пругие

3 951 входы которого подключены соответст» венно к третьему входу фазового детектора и к третьему входу усредняющего блока.

Прн этом усредняющий бпок содержит две цепи, каждан из которых состоит из последовательно соединекяых P 5 -триггера элемента совпадения и инвертора, причем другой выход к 5 -триггера одной цепи подЮпочен ко второму входу элемента совпадения другой цепи, 5-входы и обьеднненный К -вход КЬ -триггеров обеих цепей и выходы инверторов обеих цепей являются соответственно первым, вторым и третьим входами и выходами усреднякпцего блока, а цифровой интегратор содержит реверсивный счетчик и суммирующий счетчик, выходы которых подипочены ко входам формирователя импульсов, причем входы реверсивного и суммирующего счетчиков и выход формирователя импульсов являются соот. ветственно входами и выходом цифрового интегратора.

На фп. 1 представлена структурноэлектрическая схема предлагаемого устройства;" на фиг, 2 — эпюры, поясняющие его работу.

Устройство тактовой синхронизации содержит фазовый детектор 1, цифровой интегратор 2, реверсивный счетчик 3, суммируккций счетчик 4, формирователь импульсов 5, усреднякиций блок 6, К5триггеры 7 и 8, элементы совпадения 9

s 10, инверторы 11 и 12, формироваwenI импульсов 13, элемент совпадения

14, инвертор 15, эпемент совпадения

16, ключ 17, подстраиваемый генератор 18.

739 ф (э,"- - ) у р гаются между импульсами 5 и В . При этом на обсих выходах фазового детектора

1 и на прямых выходах триггеров 7 и

8 устанавливается логический ноль, а на выходах инверторов 11 и 12 - логическая единица. В результате через элемент совпадения 14, инвертор 15 и элемент совпадения 16 в цепь управлеf0 ния ключа 17 с выхода формирователя импульсов 5 поступает последовательность прямоугольных импяпьсове Закон футпщионирования формирователя 5 описывается логическим уравнением где Я - выходы суммирующего счетчика 4;

f — выходы, реверсивного счетчика 3

Я,,Я„- выходы старшего разряда;

q ц - выход младшего разряда. ими

Из уравнения (1) следует, что суммирующий счетчик 4, работающий от подстраиваемого генератора 18, через формирователь импульсов 5 проводит опрос состояния реверсивного счетчика 3, в котором записан двоичный код, определяемый исходной и текущей разностью частот эталонного и подстраиваемого генератора 18. В результате на выходе формироватепя импульсов 5 образуется прямоугольное широтно-импульсно-модулироsmmae (ШИМ) напряжение, период кото35 рого определяется емкостью счетчиков H частотой подстраиваемого генератора 18, а глубина модулящии определяется исходной и текущей разностью частот эталонного и подстраиваемого генератора 18.

Устройство работает следующим образом.

С формирователя сигналов 13 на R. входы триггеров 7 s 8 поступает последовательность импульсов А с периодом

Т, изображенных на фиг. 2а, а на первые два входа фазового детектора 1 с отставанием на время 4q подают сдвинутые относительно друг друга на время последовательности импульсов

Б и В, тоже с периодом 3д, изображенные на фиг. 2д и 6 . Ha третий вход фазового детектора 1 поступает последовательность коротких импульсов Г с истотой $, кратной частоте эталонного генератора, изображенных на фп . 2 1..

В случае совпадения частот эталонного и подстраиваемого генератора

4О

Поступая в цепь управления ключа 17, ШИМ напряжение управляет временем подключения к время-задакяцей цепи подстраиваемого генератора 18 поэтому в .тот момент времени, когда ключ 17 от45 крыт, его ча ота у ньшается до значения : и увеличится до значения когда ключ 17 закрыт. При,этом средняя частота 5пр подстраиваемого генератора 18 определяется выражением

f„„=f„ (g -ó„) — „, (1)

I äå Т - . время равное периоду ШИМ напряжения;

Е, - время внутри периода ШИМ напряжения, когда последнее равно логической единипе и ключ 17 открыт, В случае увеличения частоты эталонного генератора импульсы Г начинают

9 6 и второй входы которого подключены к соо гветствуюшим входам усредняющего блока, а третий Bxog - K Bbtxo подстра» иваемсго генератора, а также формирователь импульсов, выход которого подклю»чен к первому входу фазового детектора, второй вход которого является входом устройства, отличаюmееся тем, что, с целью повышения точности синхронизации, введены последовательно соединенные первый элемент совпадения, инвертор, второй элемент совпадения и ипоч, выход которого подключен к входу подстраиваемого генератора, первый вход первого элемента совпадения подсоединен к выходу цифрового интегратора, второй вход - к первому выходу усредняюшего блока, второй выход которого подсоединен к другому входу второго элемента совпадения, выход подстраиваемого генератора подключен к входу формирователя импульсов, другие входи которого подключены соответственно к третьему входу фазового детектора и к третьему входу усредняющего блока.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что усредняквций блок содержит две пепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных

R5 -триггера, элемента совпадения и инвертора, причем другой выход КS-триггера одной цепи подключен к второму входу элемента совпадения другой цепи, -входы и объединенный k -вход RSтриггеров обеих цепей и .выходы инверторов обеих цепей являются соответственно первым, вторым m третьим входами и, выходами усредняющего блока.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а:ю ш е е с я тем, что цифровой интегра, тор содержит реверсивный счетчик и суммирующий счетчик, выходы которых подключены к входам формирователя импульсов, причем входы реверсивного и суммирукацего счетчиков и выход формирователя импульсов являются соответственно входами и выходом цифрового интегратора.

5 95 173 перекрываться с импульсами б . При этом через второй выход фазового детектора 1 на вычитаюший вход реверсивного сЧетчика 3 и 5-вход триггера 8 начи-. нают проходить короткие импульсы. Пос» ле чего двоичный код, записанный в реверсивном счетчике 3, уменьшается и соответственно постепенно уменьшается время Ф,„ШИМ напряжения, т.е. цифровой интегратор 2 постепенно отрабатывает t0 изменение частоты эталонного генератора, В то же время триггер 8 переключается, в результате на втором входе схемы совпадения 16 устанавливается логический ноль и ключ 17 закрывается, что приво- 15 дит к быстрому увеличению частоты подстраиваемого генератора 18. После сброса триггера 8 в исходное состояние, если величина изменения глубины модуляции

ШИМ напряжения недостаточна, процесс щ

i повторяется до тех пор, пока импульсы не окажутся снова между импульсами

6 ив.

В случае уменьшения частоты эталонного генератора импульсы T начинают перекрываться с импульсами 3 . Теперь уже через первый выход фазового детектора 1 на суммирующий вход реверсивного .счетчика 3 и 5 -вход триггера 7 начинают проходить короткие импульсы. 30

При этом двоичный код, записанный в реверсивный счетчик 3, увеличивается, триггер 7 переключается и остальные процессы приводят к уменьшению частоты подстраиваемого генератора 18.

Точность поддержания разности фаз в режиме квазисипхронизма в основном определяется емкостью реверсивного 3 и суммирующего 4 счетчиков и параметрами последовательностей импульсов, 40 изображенных на фиг. 2. Для первоначального вхождения в синхронизм устройство може " дополняться системой поиска.

Предлагаемое устройство позволяет . .овысить частотный диапазон тактовой 45 синхронизации известного устройства H увели ить точность синхронизации.

Формула изобретения

1. Устройство тактовой синхронизации с дискретным управлением, содержащее последовательно соединенные фазовый детектор H цифровой интегратор, первый

И сточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шахгильдян 13. В. и др. Системы фазовой автоподстройки частоты с элементами дискретизащп . N., "Связь, 1979, с. 162, рис. 4.29 (прототип).

Составитель Т. Поддубняк

Редактор С. Тимохина ТехредМ.Гергель Корректор М. Шароши

Заказ GS76/77 Тираж 688 Поднисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4