Частотный дискриминатор

 

Изобретение относится к радиотехнике . Цель изобретения - повьапениз чувствительности. Устройство содержит смесители I и 2, фазовращатель 3 наД72, «Jильтpы 4 и 5 нижних частот , сумматор 6, вычитатель 7, весовые сумматоры 8-11, усилители-ограBxogl 0- ЙГ Вход 2 ничители (УО) 12-19, эл-т ИСКЛОЧАЮЩЕЕ Р1ПК 20, сумматор 21 по модулю два, двухразрядные регистры 22-25 сдвига и блок 26 постоянной памяти (БПТТ). Используя данные о текущей и предшествующей фазах в качестве адреса БГШ 26, с его выхода можно получать соответствующие значения приращения фазы . Данные приращения фазы для предварительного заполненкч БГШ 26 можно получить путем непосред.ственного перебора и рассмотрения всех возможных адресных ситуаций. Дана табл. заполнения БПП 26, Цель достигается введением сумматоров 8-11 и 21, УО и регистра 25. 2 ип., 3 табл. ш Зшод 4 Ю N| СП О1 Од

СОЮЗ С06ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ГЕНИЯ

Й АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3920057/24-09 (22) 22.05. 85 (46) 30.09.88. Бюл, И 36 (72) В.М.Калабанов (53) 621. 376.332(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У !396241, кл. Н 03 D 13/00, 28,06.87 (54 ) ЧАСТОТНЫЙ ДИСКРИИИНАТОР (57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повыщение чувствительности. Устройство содержит смесители t и 2, фазовращатель

3 на.Г/2, фильтры 4 и 5 нижних частот, сумматор 6, вычитатель 7, весовые сумматоры 8-11, усилители-оградхОЯ 1,,,SU„„>eavsss (51)4 Н 03 D 13/00 ннчителн (УО) 12-19, эл-т ИСКЛОЧАРЩ1:Е

ИП11 20, сумматор 21 по модулю два, двухразрядные регистры 22-25 сдвига и блох 26 постоянной памяти (БПП).

Используя данные о текущей и предшествующей фазах в качестве адреса Б1Ш

26, с его выхода можно получать соответствующие значения приращения фазы. Данные приращения фазы для предварительного заполнения БПП 26 можно получить путем непосредственного перебора и рассмотрения всех возможных адресных ситуаций. Дана табл. за" полнения БПП 26. Цель достигается введением сумматоров 8-11 и 21, УО

16-19 и регистра 25 ° 2 ил., 3 табл. Q

1427556

Uii =U . -U, 1Е(11 /8 )

И; =U; С(т/8)=ц, 1}.. =Ъ t,g (Ti /8)+Н, Ци =1.4 +Ц tg (7i /8 ) 1о а

1.,1

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в устройствах автоматической подстройки ча-. стоты.

Цель изобретения — повышение чувствительности.

На фиг, 1 приведена прянципиальНая электрическая схема предлагаемоIo частотного дискриминатора: на 10 фиг и 2 — диаграмма, поясняюшая его Работу.

Частотный дискриминатор содержит первый и второй смесителя, я ?, фа.зовращатель 3 на Ji/2, первый и втоРой фильтры нижних частот (ФНЧ) 4 и

5, сумматор 6 вычитатель 7, первый, второй, третий и четвертый весовые сумматоры 8- 11 первый, второй., третий, четвертый, пятый, шестой, седь- 20 мой. восьмой усилители-ограничители

12-il9 элемент ИСКНОЧАКЩЕЕ ИЛИ 20, сумматор 2 1 по модулю два., первый, Второй, третий и четвертый двухразрядные регистры 22-?5 сдвига, бло-" 25

26,ПО СТОЯННОЙ ПаМЯТИ и

Частотный дискриминатор Работает слецующим образом.

Смеси тели 1 и 2,, rra вт орые входы которых подаются взаимно квадратурные 30 сигналы (з1п 2ГР t, и сов 2ГГ,„„ t;)

Опорнои частоты F 1I, переносят входные сигналы с частотами r, в область . суммарнь1х (с + щ ) и Раз ностных (i -F,ö ) частот. ФНЧ 4 и 5 лодавхьяют со1 т авляющие суммарньix частот и шу1мы сигнахьы на выходах ФН71 4 и 5 содержат информацию о разностной .тасто-те Гс -У,и, частота их соответствуе" модулю разности частот (f -Г,„),, а взаимный фазовый сдвиг (ь90 ° или

-90 ) зависит от знака этой разности. Обозначим выходные сигналы с Ф Ч

А и 5 U . и 1.4 соответственно, Работа всего частотного дискриминатора в целом может быть пояснена с помощью диаграммы, изображенной на фиг. 2. При этом на координатной плоскости X У, принимая Х=Б,, у=У, мОжно пРовести РЯД ПРЯмых о на кото рых сигнал U на выходе i-Го узла (номера узлов соответствуют фиг. 1) 11=0 (i=A- 7 ини эгон П =И «-П 1 11 — .

=U -U . Соответствуюшие прямые пока5 1 а зать на фиг. 2, При это",. линии U< =0 и U,,- =-0 совладают с осями Х я 1, Косой штриховкой на д лаграмме Отмече--ны те стороны линяй, на которых У; 0

При этом суммирование сигналов в весовых сумматорах 8-11 должно выполняться алгебраически с учетом определенных знаков я определенных весовых коэффициентов, прап орциональных некоторым тригонометрическим функциям от% /8, например, по выражениям: где Б; — сигнал на выходе 3-го узла, С учетом этих выражений линии частотногб дискриминатор- делят всю

Область на 16 фазовьх секторов — по

1i /8 радиан каждый; условно принятые номера секторов с О по 15 показаны на фиг. 2 по окружности. По диаграм-. ме фиг, 2 можно х егко определить для а каждОГО фазОВОГО сВКТора знак 1IIG лярность) каждого из сигналов

1, U, (=4-11}, н, оиаионатанано, и аначения сигналов на выходах усилителейorраничителей 12-19.

Приняв для конкретности, что на выходе каждого усилителя-ограничителя сигнал равен "1Н Р если его БХОдной сигнал U „. <О, и равен "0", если

Б, q О, получаем для отдельньх сек"5 11 .;. торов комбинации сигналов U„I -Uù . показанные в табл.

В табл. 1 .триведены и сигналы

Б, U „, определяемые сигналаж

;,Б -U 9 в сООтветствии с логякОЙ работы элемента ИСКП10ЧАЮЩЕЕ HJP. ?0 и сумматор 21 по модуль два. При определеихи Ь можно учитывать, что суммирование двух одноразрядных чисел ПО модулю 2 эквивалентна ИСКЛОЧА1цЩЕМУ

ИЩ, поэтому можно записать

У% (1-а 517 / (UI 1 оЯ / о

Зто выражение подсказывает и аппаратурную реализацию сумматора 21 по модулю два, например в виде трех двухвходовых одноразрядных элементов ЯСКЛВЯЛИ111ЕЕ ИЛИ, каждая из которых выполняет операцию <- дпя двух чисел: первая — для Uqq и U втораядля U и UIg Tp етья Дпя выхОДных сигналов первых двух.

В табл. 2 приведены коды для секторов U< Ц„, UIg, 11 1.

1.1ежду номером сектора н четырехРаэрядным двоичньпч кодом.„..составленсигналов 1-1 а Це. 4ъ - м, ет место взаимно однозначное соответствие (табл. 1) . Это легко подтверждается на основе выборки из табл; 3 соответствующих данных.

1427556

Формулаиэобретения i.àñToT;Гый д11скр:.-,31инятор, содержа . -1 Г1ЕРВЬ СМЕСИТЕЛЬ 3, ВЫХОД KOTOPOI 0

"PЗ ПЕР Рт-: Г-ИЛЬТР НЮКГП1Х lßÑ. ОТ чен K H;-. i"ор. тя -„.анному входу г;ерВОГO ; 0 EE :-3 Хрт "::ДНО:Г:: ра ГЕ СТ".та СДВ13ГЯ ВТС.";Ой Ст:ЕСИТЕЛЬ„ ..c!: ь1Й ВХОД KOТОРОГО абъед, ;-!H с ге 3.-ым Входам HPp OI"o,;.;"=,.:=-,Я И =-тптЯ.- ТСЯ Вха,ттаЬ ЧаС-ОТНОБлок 26 должен иметь 8-ряэрядну1э адресацию: 4 двоичных разряда Д11я текущего значения фазы и ч двоичных разряда для гредшеств ощега. Поскольку приращения фазы А® различимы В гределах + 7 дискрет, то для данньГХ В блоке 26 достаточно четырех двоичных „. 0 разрядов.

В табл, 3 приведен пример конкретной реализации заполнения блока

26 для случая, когда младо«не разряды аДРЕСЯ (R -Bg ) СОЕДИНЕНЫ С ВЬГХОДЯМ1т первых разрядов двухразрядных регистров 22-25 (характеризующих текущую фазу), а разряды а,-а адреса блока

26 соединены с Вьл:одами вторых разрядов двухразрядных регистров 22-25 ! (характеризующих предшествующую фазу): уровни сигналов приняты теми ЕКе. В скобках около кодов а" указан и соответствующий порядковый номер сектора, ч-,о облегчает Вычисление изменения фазы дФ; указываемого обычнььм десятичным кодом в центральнь1х клетках т аблицы.

11ОСКОЛЬКУ СИГНЯЛЫ IT У,тт 1 р; 11 1 полностью определяют сектор, то информация о их текущих значениях, записываемая в первые разрядь1 двухрязрядных ре1"истров 22-25, и информация о их чредшествующих значениях.::-меющаяся во вторых разрядах двухразряд-н;,1х регистров 22-25 сдвнгаД по —,Ностью определяет приращек . е фазы 1 (в количестве дискретсек."оров ло",(/

/8 Рад) Эа ИитЕРВЯЛ СЛЕДОВЯНИЯ СДВт.-гающих синхроимпульсов л Ь. Эт т факт полностью объясняет принЦип работы предлагаемого частотного дискриминатора. При этом понятно, что,используя даннь1е о текущей H предшзст u,o.li=" фазе в качестве адреса блока 26., с выхода блока .26 можно погучать соответствующие значения h9, Дяннь1е О

6СР ДЛЯ ПРЕДВаРИтЕЛЬНОГО ЗапалтГЕГ- .:-Я блока 26 можно получить, например, путем непосредственного перебера и рассмотрения всех возможных адресьГь1.". ситуаций (при конкретном выборе ссответствия между полярност11ми cH1E -ялов и значения;-и двоичных кодов).,- КГГЮ-- и и Входу ПЕРВОГО УСИЛИТЕ11Я "ГР МП т:1.ТЕт :т1,„ВЫХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮ

:0 р; кри:EH:.=-. :Opà,, Выход В"ОВОГО сие-ст„-т ття .,;=..e", -,=Тарой С33ЧЛЬТ1т Н Г111 " ЧЯ"

C" OT HOÄKIIIÓlPll K ВХОДУ ВТОРОI"0 УСИЛЯ теля-огра IH !:-:т=ля, фя овращятель ня

COP Ò!ЗЕТСТE3 Юш"..P ВЬГХОДЫ КОТОРО О

К:т :,ЧЕН1 -.: ВТОРтЫМ тхаад;. ..:: 3!ePEIC Го

Второго с.;е =- ;-.å.:--й, последа=ятел1- 30 соединенные с--:мятар,. и=-рвый и вто: Й .-::."- ":К::3 . Г 0 то ГО пс Дттл3:": ЯГП- С От" - .ТСГВЕ!" 30 К ВЬ!ХОДЯМ . 1ЕВВО10 H EITCPOГ-.-тттъ;- 0 т,-нжит. Ча, ат, тт

УСИЛНТ=33Ь-.:;. ЯН.1-1ИТЕЛЬ т ВЫХОт» Катс:«ОГO I-.ОГтхт Сттет; т ГтЕРВ»;;" т3; -.,У юттЕМЕНТ и ИС1(АЧЬ 30 1ЕЕ ИЛИ „!0 ejTO E3 C T СГ1 тт"« на cOepHE?e»II : В1--ч тяTeëü,, перья и

В,РЬтС т .,Ь; таТОРО 0 10 тклтт Е Ы К

Гт Е. p30 i . И ".т": "тOE У Входа" 1 «.i ..!.. Г ТОР;

СООТВЕГ -,,:-. —.,Ьт110-., -.,:, ттЕТВЕВТЫй VCHEII

ТЕГ, - ОГРЯН11 - .:.! !..тЬ.-, ВЫ. .СД т"-. РОР --т0 0 тх «3 1Е " т 0 "О " Г- .ОЦ" Э.-Е1. Е "а

I)iI .330Ej От ф т.,;,33, —, 1 0001! и Греттвтт

ЗТО 1 тактов-:= ВХОДЬ3 ДВУХОЯЭРЯД1тЬГХ

peI.i.:c..p0-«сдВл " - объец13. 1.;I с -"- c!,-" »т

30:1 НВ11РЯжС1311 I CI Г-1ЬЛЯ ОПО НОI» ЧЯ C t O " т .и "- яста. наГО дискрим13лятаея, я т:= к "

«Р". CTВ тщ III 3хат1И КОТOP ОГО ттат11ЛЛ P. "

E3=.1 ВЬ1ХОтт 1 -та» Вттх Л В Ртт1тт3 В Я РДДР EI ,,-В-;т>РЯЗРЯЦ::.-!.; PeÃHCT!Oa СЦВИГЯ, 0 Т-Ч«I 2IQ I «й =Я тЕМ, т1ТО, С

Л-=.Ю ПОВЬ -.ЕННЯ т1УВСТГт11ТЕЛЬНОСТ31т 133-.1 хад Втар01 0;. силителя-огря1311члт еля

ПОДКЛЮт3РEI тГ ттlã,,t таp& 1„1тeттНОЬт т 13KOтт тт

ВТОРОГО ДВУ-".PЯЗРЯДНОГО PЕГI".СТPЯ сдвига, ВыхоЦ -,: емен-.à IICI;JIKF А10Б11, 1ьИ падклю ;еп К -.;13;;301рмацион1та..:. .тх ду третьего длухрязряднога регистра сдвига, при ""-т-aEI мнагар язряцный сумматор ВылаГптен в В11де блока постоянной пя33ят1-, при этом Введены псрвьГй, Втарай> ТтаЕТ1тй И ЧЕтВЕртмй ВЕСОВЫЕ

СУММат ОРЫ, 13ЯТ1ттй,. ШЕСтай, СЕДЬМОЙ H

Васьт ойт у 0133т;ГТPEIH-01 р Я1111чттте и ., Таблица

1 I ек" тор, 15,р (U„;

1.4Я 49

U,.-. U,, Q

О О 0

О О

О О

О О

О

О 1

0 О

%) О

О

5 1427556 6

:!атер по модулю два и четвертый двух- вых сумматоров через пятый, шестой, разрядный регистр сдвига выходы седьмой и восьмой усилители" огранипервого и второго разрядов которого чители соответственно подключены к подключены к соответствующим входам, соответствукицим входам сумматора IIo блока постоянной памяти, первые входы модулю два, выход которого подключен асах весовых сумматоров объединены к информационному входу четвертого

И подкжочены к первому входу суммато- двухразрядного регистра сдвига, ".àêров, вторые входы всех весовых сумма- "овый вход которого объединен с такооров объецинены и подкгпочены к BYG-,1 тонье входом третьего дэухразрядного

;рому в:..-од сумматора, выход первого,. регистра сдвига. второго, третьего и четвертого весо-

142755б

ВIe О I

4 15 б

12 13

0 0 0 0 О О О 0 1 l 1 . 1 1 1 1

Ц, 0 0 0 О 1 1 1 1 1 1 1 0 О 0 0

Ця

0 О 1 1 1 1 0 О, О О 1 1 1 1 0 О

0 1 1 О О l 1 0 О 1 О 0 1,1 0

Сектор, У

8

Таблица 2

1427556.У 9 9. ЪФ9 9Ч

9 9 И9 9. 9

IM . Еж М»

9 99 © 9««

cE » ©

99 ф Оф

9 9 9

Ю» С«9 9 4 99

9 9 9 Ь 9, 9!

3 I

° . Ю9 «9 . Ю Ь 9««ЮФ М 9 C3 » ««9 Ф Ю " Ю 99 МЪ

9 9 В 9 9

Ю e9. 9Ч Е М9 9 Ю ж Ю С9

Е 9 9 9

4Ь Ф9 6% Ф И 4«9 aPI «9 » C9 B

В 9 9 8 9 9

1427556

Составитель А,Меньшикова

Редактор Т.Парфенова Техред Л. Олийнык Хорректор Л.Патай

Тираж 929 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4864/54

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