Цифровой частотно-фазовый дискриминатор

 

Цель изобретения - расширение дискриминационной характеристики. Цифровой частотно-фазовый дискриминатор содержит статический регистр 1, шину 2 входных импульсов, блок 3 запрета , элемент I ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4, формирователь 5 коротких импульсов, три элемента ИЛИ 6, 7, 8, два RS - триггера 9, 10, три элемента И-НЕ 11, 12, 13, счетчик 14, шину 16 опорных импульсов, шину 17 счетных импульсов. С целью расширения дискриминационной х-ки введен дополнительный счетчик 15, который используется в качестве преобразователя частота-код и подсчитывает количество счетных импульсов, пришедших по шине 17 между импульсами опорного сигнала, пришедших по шине 16. 4 ил. I 1В И2.

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) О!) 1

431 А2 (1) 4 H 03 D 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И д ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1027798 (21) 3949870/24-09 (22) 09.07.85 (46) 30.12.87. Бюл, № 48 (72) В.Г,Аристов, Б.Г.Иванов и С.B.Ìàòâååâ (53) 621.398 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1027798, кл. Н 03 0 13/00, 1983.

Ъ (.54) 11ИФРОВОЙ ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ

ДИСКРИМИНАТОР (57) Цель изобретения — расширение дискриминационной характеристики.

11ифровой частотно-фазовый дискриминатор содержит статический регистр 1, шину 2 входных импульсов, блок 3 запрета, элемент ИСКЛИЧА10ЩЕЕ ИЛИ 4, формирователь 5 коротких импульсов, три элемента ИЛИ 6, 7, 8, два КБ— триггера 9, 10, три элемента И-HE 11, 12, 13, счетчик 14, шину 16 опорных импульсов, шину 17 счетных импульсов.

С целью расширения дискриминационной х-ки введен дополнительный счетчик

15, который используется в качестве преобразователя частота-код и подсчи" тывает количество счетных импульсов, пришедших по шине 17 между импульсами опорного сигнала, пришедших по шине 16. 4 ил.

20

1 13634

Изобретение относится к радиотех= нике, может быть использовано в цифровых системах фаэовой автоподстройки частоты, и является усовершенствованием устройства по авт.св °

Ф 1027798.

Цель изобретения — расширение дискриминационной характеристики, На фиг.1, представлена электричес- 10 кая структурная схема цифрового частотно-фазового дискриминатора; на фиг.2 и 3 — временные диаграммы, поясняющие его работу; на фиг,4 — расположение линейного участка и зон фиксации частотных расстроек.

Цифровой частотно-фазовый дискриминатор (фиг.1) содержит статический регистр 1 с выходами I-j где j — номер разряда статического регистра (j=1-к), шина 2 входных импульсов, блок 3 запрета, элемент ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ

ИЛИ 4, формирователь 5 коротких импульсов, первый, второй и третий элементы ИЛИ 6 — 8 первый и второй RS- 25 триггеры 9 и 10, первый, второй и третий элементы И-HF. 1 1 — 13, счетчик 14, дополнительный счетчик 15 с выходами 15-е где е — номер разряда дополнительного. счетчика (1=1,(К+1)), 30 шина 16 опорных импульсов, шина 17 счетных импульсов.

Цифровой частотно-фазовый дискриминатор работает следующим образом.

ДопоЛнительный счетчик 15, исполь- 35 зуемый в качестве преобразбвателя частота-код, подсчитывает количество счетных импульсов, пришедших по шине 17 между соседними импульсами опорного сигнала, пришелших по шине 40

16 (фиг.2а, З,а). Это число равно ск,> Поп, где оп оп час готы следования счетных и опорных импульсов соответственно. На выходе дополнительного счетчика 15 выходной код 45 инвертируется к+

N=2-1-К /f сч оЧ и благодаря смещению выходов его разрядов по отношению к входам разрядов счетчика 14 делится на два

50 сч 2 = j(2 — " с. оп ) 3 2

Этот код, соответствующий коду коррекции фазы опорными импульсами, поступающими по шине 16 устанавливается в счетчике 14. Счетные импульсы, поступающие по шине 17, увеличивают значение кода счетчика 14. В момент прихода по шине 2 входного импульса на вход записи статического регистра 1 информация иэ счетчика 14 записывается в статический регистр 1.

Если частота входных импульсов, поступающих по шине 2 (фиг.2,б,3,б), больше частоты опорных импульсов, поступающих по шине 16 (Го„ „ ), то разность фаз этих сигналов убывает от цикла к циклу (фиг.2) и достигнет нижнего порога в момент времени

Э когда количество счетных импульсов, прошедших в счетчик 14 до прихода очередного входного импульса будет удовлетворять неравенству N „» (2 к

Ы к-1

2 — N« ), Код записанный

\ 1 в статический регистр 1 будет удовк летворять неравенству N » 2

2

В этом случае в m старших и (К+I)ом разряде (фиг.2,в) статического регистра 1 будут нули. Нуль появится на выходе элемента, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 4 (фиг.2, г..) и через открытый первый элемент ИЛИ 6 на S-выходе первого

RS-триггера 9. Первый RS-триггер 9 включится (фиг.2,е) и закроет второй элемент ИЛИ 7, исключив включение второго RS-триггера 10 (фиг.2,ж) до сброса первого RS-триггера 9. На выходе третьего элемента ИЛИ 8 устанавливается уровень логической единицы, третьего элемента И-НЕ 13, т.е. в знаковом разряде выходного кода цифрового частотно-фазового кода дискриминатора ноль (фиг.2,з), на выходе второго элемента И-НЕ 12, т.е. в старшем разряде выходного кода — единица (фиг.2,и), которая отключит младшие разряды выходного кода, поступающего через блок 3 запрета, Сброс первого и второго RS-триггеров 9 и 10 произойдет при переключении знакового разряда статического регистра I по сигналам формирователя 5 (фиг.2,д).

При этом, в старшем разряде выходного кода появится нуль, который включает младшие разряды выходного кода, поступающего через блок 3 запрета. Если разность частот опорных и .входных импульсов не равна нулю, то процесс повторится. Таким образом, формируется одна полярность частотной дискриминационной характеристики.

Если разность опорных и входных импульсов равна нулю, то дискримина13634 тор работает в режиме сравнения фаз и устанавливается режим синхрониэма.

Цричем переход из режима сравнения частот и режим сравнения фаэ происходит автоматически.

Если частота входных импульсов меньше частоты опорных импульсов (f. „ и „), то разность фаз этих сигналов возрастает от цикла к циклу (фиг.2,к). Верхний порог удовлетво10 к кряет неравенству N „ 2 +, 2

1„ l =!

К k-! или N 2 + 2, что 15! орр Г соответствует появлению единиц в m старших и (К+1) -ом разряде статического регистра 1 (фиг.3,в). В этом случае второй Ю-триггер 10 включен (фиг.3е), 20 а первый RS-триггер 9 выключен (фиг ° 3,ж). В старшем и знаковом разрядах выходного кода устанавливаются уровни логической единицы (фиг,3 э,к), а младшие разряды выходного кода отключены сигналы на выходах элементы ИСКЛЮЧАЙ!1(ЕЕ ИЛИ и формирователя

5 для этого случая показаны на фиг. 3, r и фиг.3,д соответственно. Таким образом, формируется другая полярность З0 частотной дискриминационной характеристики.

Количество старших разрядов статического регистра 1 соединенных со

31 4 входами элемента ИСКЛЮЧАЭКЕЕ ИЛИ 4 позволяет производить регулировку диапазона линейного участка характеристики частотно-фазового дискриминатора.

Таким образом автоматическое изменение кода начальной разности фаэ !! = (2ю — f „ /f „) /2 по (К+1)ому выходу дополнительного счетчика

15 позволяет поддерживать равенство зон фиксации д f,, df < (фиг,4,6) частотных расстроек прн изменении частоты опорного сигнала. Увеличение

lI эоны g f + по отношению величины этой зонй в известном устройстве (фиг.4,а) позволяет обеспечить устойчивую работу дискриминатора в более широком диапазоне рабочих частот входных сигналов.

Формула изобретения

Цифровой частотно-фазовый дискриминатор по авт,св. 11 1027798, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения дискриминационной характеристики, введен дополнительный счетчик, счетный вход которого соединен с шиной счетных импульсов, вход разрешения считывания — с шиной опорных импульсoB а инверсные выходы разрядов — с входами соответствующих разрядов счетчика., 1363431

Редактор И.Сегляник

Заказ 6378/52 Тираж 900 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и.открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 а ( б

6 г д

ll

Составитель Э.Борисов

Техред t.Ходанич Корректор Г.Рещетник

t

t

1

t