Устройство импульсно-фазовой автоподстройки частоты

 

Изобретение может быть использовано в синтезаторах частот и системах передачи дискретных сообщений. Цель изобретения - расширение полосы захвата до полосы удержания, повытекие быстродействия и помехоустойчивости . Устройство содержит источник 1 опорного сигнала, импульсно-фазо- ,вый детектор 2, фильтры 3 и 14 нижних частот, сумматор 4, подстраиваемый источник 5 сигнала, формироватетель 6 импульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, три эл-та И 7-9, К5 тригг гг/ 10, D-триггер 11, дифференциальный у-ль 12, ключ 13, блок 15 памяти. I 3.п, ф-лы, 2 ил, От индикатора Д синхронизма о// , « I 12 hH с /5 / О) СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1338069 А1 (511 4 Н 03 L 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4047090/24-09 (22) 31. 03 ° 86 (46) 15. 09 ° 87, Вюл. М 34 (72) С ° A. Даниэлян и Ю, С, Щедров (53) 621. 396. 662 (088 ° 8) (5e) Шахгильдян В.В, и др, Системы фазовой автоподстройки частоты.

М.: Связь> 1972, с. 340, рис. 10.1.

Авторское свидетельство СССР

М - 12 332 76, кл . Н 03 L 7/06> 1984 . (54) УСТРОЙСТВО ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВОЙ

АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение может быть использовано в синтезаторах частот и системах передачи дискретных сообщений, Цель изобретения — расширение полосы захвата до полосы удержания, повышение быстродействия и помехоустойчиности. Устройство содержит источник

1 опорного сигнала, импульсно-фазо,вый детектор 2, фильтры 3 и 14 нижних частот, сумматор 4, подстраиваемый источник 5 сигнала, формироватетель 6 импульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, три эл-та И 7-9, В8-три"; -.

10, D-триггер 11, дифференциальный у-ль 12, ключ 13, блок 15 памяти.

1 з.п, ф-лы, 2 ил, ! 338069

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано в

55 синтезаторах частот и системах передачи, дискретных сообщений, 6

Цель изобретения — расширение полосы захвата до полосы удержания, повышение быстродействия и помехоустойчивости.

На фиг,l изображена структурная 1р электрическая схема устройства импульсно-фаэовой автоподстройки Частоты; на фиг.2 — эпюры напряжений, поясняющие работу устройства импульсно-фазовой автоподстройки частоты. 15

Устройство импульсно-фазовой автоподстройки частоты содержит источник

1 опорного сигнала, импульсно-фазовый детектор 2, второй фильтр 3 нижних частот, сумматор 4, подстраивае- 2р мый источник 5 сигнала, формирователь 6 импульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, первый 7, второй 8 и третий 9 25 элементы И, RS-триггер 10, D-триггер

11, дифференциальный усилитель 12, ключ 13, первый фильтр 14 нижних частот, блок 15 памяти, Кроме того, на фиг ° показаны ана- gp лого-цифровой преобразователь (АЦП)

16 и цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 17 °

Устройство импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИФАПЧ) работает следующим образом.

Часть устройства, образованная импульсно-фазовым детектором 2, вторым фильтром 3 нижних частот, сумматором 4 и подстраиваемым источником 40

5 сигнала, образует обычное кольцо

ИФАПЧ, характеристика ИФД которого по форме (фиг. 2 y) совпадает с на-пряжением биений при разомкнутом

Ъ кольце — цепи обратной связи (ОС), 45

Сигналы источника (фиг. 2 а ) и подстраиваемого источника 5 (фиг,2 8) поступают на импульснофазовый детектор 2, на выходе которого в зависимости от направления перестройки подстраиваемого источника 5 формируется сигнал вида е или (фиг.2), Формирователь 6 формирует на своих выходах сигналы нида о, e, < (фиг. 2).

Е ассмотрим режим биений при разомкнутом кольце ИФАПЧ: вход подстраиваемого источника 5 отключен от выхода сумматора 4 ° Частота биений произвольная, При этом на выходах первого, второго и третьего элементов И 7-9 образуются пачки импульсов совпадений; длительно сть паче к и м уль со в совпадений примерно про порцио над ьна периоду частоты биений, а взаимное расположение пачек либо совпадает с взаимным расположением импульсов на выходе формирователя 6 при одном знаке частотной расстройки, либо зеркальноо по отношению к р аспо!н>же нию импульсов на выходе формирователя 6 при другом знаке частотной расстройки (фиг. 2 и, у, л ), При этом на выходе RS-триггера 10 при одном знаке частотной расстройки образуются короткие импульсы положительной полярности, в реэультате чего на Dтриггер ll записывается нулевой потенциал (фиг. 2 м, и,н ) пачкой импульсов фиг. 2 л, При другом знаке частотной расстройки образуются длинные импульсы положительнои полярности с короткой паузой между ними (фиг. 2 п ), которые переписываются пачкой импульсов фпг. 2 ° на Dтриггере 11 в виде положительного потенциала (фиг. I р ) . Ца выходе дифференциального усилителя 12 в этих случаях образуетсн соотнетственно отрицательное или положительное напряжение (фиг.2 о или с). 11алее это напряжение через замкнутый B режиме биений ключ 13 поступает на первый фильтр 14, в котором происходит монотонное нарастание (убывание напряжения соответствующего знака, которое при замыкании цепи управления подстраиваемости источником 5 сигнала должно привести к постепенному уменьшению частотной paccòðîéêè. Когда расстройка станет меньше полосы захвата ИФАПЧ, устано— вится режим синхронизации. При этом от индикатора синхрониэма (не пока— зан) придет сигнал, рыэмыкающий ключ

13, и изменение напряжения на выходе первого фильтра 14 прекратится. аким образом, достигается расширение полосы захвата до полосы удержания.

Дальнейшая работа устройства происходит следующим образом: накопленное напряжение с выхода первого фильтра

14 постепенно исчезает, а на выходе сумматора 4 при этом напряжение не изменяется иэ-эа эффекта слежения кольца ИФАПЧ, приводящего к равному

1338069 и прот»во>.оложному измененин> напряжения на вь>ходе второго фильтра 3 из-за измене ния фазовых соотношений между напряжением на вхоцах импульсно-фазового детектора 2. Таким обра5 зом, кольцо 11ФЛПЧ в установившемся режиме в этом случае смещается ближе к границе полосы удержания.

При нежел; тельности этого эффекта производится пифровое запоминание напряжения на выходе первого фильтра

1 4 в мо мент наступления синхрони эма, цля чего вводится АЦП 16, блок 15 и

ЦЛП 17. На вход сумматора 4 в этом случае н режиме биений поступает напряжение первого фильтра 4, подверг. шее ся прямому и обратному аналогопи>»роно>у»реобразованию. В момент наступления синхронизма в блоке 15 20 происходит запоминание последнего состояния AIIII 16, и далее выходные напряжения блока 15, представляющие, например, напряжения на выходах Dтриггеров соответствующих двоичных 25 разрядов, не изменяются на все время сушествования синхронизма, поэтому и и апряже ние н а выходе ЦЛП 1 7 тоже не изменяется и во время синхронизма установившаяся фазовая ошибка петли

ИФЛП>1 близка к нулю, переход к границе полосы захвата не происходит.

Фор мул аиэобретени я

1. Устройство импульсно-фазовой

35 автоподстройки частоты, содержащее источник опорного сигнала, подстраиваемый источник сигнала, первый фильтр нижних частот, формирователь импульсов, 40 симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его чходного сигна-ta, ïåðâûé элемент И,первый вход которо> о соецинен с выходом опережающих импульсов формиро45 ват еля и>>пульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, соединенные последовательно импульсно-фазовый детектор, первый и

50 втор<>й входы которого соединены соотве> етвенн с выходами источника опорного сигнала и подстраиваемогo источ— ника сигнала, второй ф>п>ьтр нижних частот и сумматор, другой вход которого соединен с выходом первого фильтра нижни> частот, а выход соединен с входом управления перестройкой частоты подстраиваемого источника сигнала, второй вход первого элемента И соединен с выходом одного из источников сигнала, а вход формирователя импульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, соединен с выходом другого источника сигнала, о т л и ч à >0 щ е ес я тем, что, с целью расширения полосы захвата до полосы удержания, повышения быстродействия и помехоустойчивости, в него введены второй и третий элементы И, первые входы которых соединены соответственно с выходом коротких импульсов и дополнительным выходом формирователя импульсов, симметрично расположенных на оси времени относительно переднего фронта его входного сигнала, а вторые входы соединены с вторым ходом пер вого элемента И, RS-тригr е1), RS-вхо„;ы которого соединены соответс1 вены: с гыходами первого и второго элементов

И, D-триггер, С-вход которого соединен с выходом третьего элемента, а

D-вход соединен с выходом RS-т риг гера, соединенные последовательно дифференциальнь>й усилитель, входы которого соединены соответственно с выходом и инверсным выходом D-триггера, и ключ, выход которого соединен с входом первого фильтра нижних частот, а управляющий вход является входом для подачи сигнала наличия синхрониэма в устройстве.

2. Устройство по и ° 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что выход первого фильтра нижних частот соединен с другим входом сумматора через

> блок памяти, управляющий вход которого соединен с входом лля подачи сигнала наличия синхронизма в устройстве, 1338069

0 б

2 д

V

Р

ig

Составитель Н, Мельников

Редактор А.Маковская Техред H.Äoïoâè÷ Корректор M.Ïoæî

Заказ 4145/ 56 Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4