Частотно-фазовый детектор

Частотно-фазовый детектор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содержаи(ий два входных формирователяимпульсов , инверсные выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно , выходы элементов И-НЁ подключены к R- и S-входам RS-триггера, выход которого является первым выходом частотно-фазового детектора, а также два выходных О-триггера, выходы которых являются вторым и третьим выходами частотно-фазового детектора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектора при одновременном расширении частот-, ного диапазона сигнала, входные формирователи импульсов выполнены на Р-триггерах, примем счетный вход первого D-триггера является первым входом частотно-фазового детектора и соединен со счетным входом первого выходного D-триггера, D-вход которого соединен с инверсным выходом первого D-триггера и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом RS-триггера , а счетный вход второго D-триггера является вторым входом частотнофазового детектора и соединен со счетным входом второго выходного D-триггера, О-вход которого соединен (Л с инверсным выходом второго D-триггера VI с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера , при этом D-входы О-триггеров соединены с общей шиной, а S-входы D-триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) SU

З Ю O D 1 OO

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3216065/18-09 (22) 10. 12.80 (46) 07.09.83. Бюл. И 33 (72) Е.Д. Гуревич, И.Н. Гуревич, В.Г. Иванов и Л,А. Юдина (53) 621.376.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 758478, кл. H 03 0 13/00, 1978.

2. Патент Великобритании h" 1462408,, кл, Н 03 0 13/00, 26.01.74 (прототип), (5".)(57) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР, содержащий два входных. формирователя. импульсов, инверсные выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, выходы элементов И-НЕ подключены к R- u S-входам RS-триггера, выход которого является первым выхо" дом частотно"фазового детектора, а также два выходных 0"триггера, выходы которых являются вторым и третьим выходами частотно-фазового детектора; о т л и ч а ю-шийся . тем, что, с целью повышения точности. детектора при одновременном расширении частот-. ного диапазона сигнала, входные формирователи импульсов выполнены на

О-триггерах, причем счетный вход первого 0-триггера .является первым входом частотно-фазового детектора и соединен со счетным входом первого выходного D-триггера, D-вход которого соединен с инверсным выходом первого

0-триггера и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с -прямым выходом RS-триггера, а счетный вход второго D-тригге" ра является вторым входом частотнофазового детектора и соединен со счетным входом второго выходного Q

D-триггера, 0-вход .которого соединен с инверсным выходом второго 0-триггера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера, при этом 0"входы 0-триггеров соединены с общей шиной, à S-входы

D-триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ.

1040591

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в кольцах импульсно-фазовой автоподстройки частоты (ИфАПЧ).

Известен частотно-фазовый компаратор, содержащий элементы И-НЕ, фазовый и два блокировочных триггера, причем входы .фазового триггера подключены к входам двух элементов И-НЕ, к входам которых подключены первые IÎ входы блокировочных триггеров, нулевые выходы которых соединены с их втп рыми входами через третий элемент

И-HE а единичные выходы блокировоч

t ных триггеров подключены соответст- 15 венно к первым входам четвертого и пятого элементов И-НЕ, при этом второй вход пятого элемента И-НЕ соединен с выходом четвертого элемента

И-НЕ, второй вход которого подключен 20 к нулевому выходу фазового триггера, единичный и нулевой выходы фазового триггера подключены соответственно к вторым входам двух элементов И-НЕ через устройства задержки (11. 25

Недостаток указанного устройства заключается в невысокой точности.

Наиболее близким, к предлагаемому является частотно-фазовый детектор, содержащий два входных формирователя импульсов, инверсные выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, вь1ходы элементов И-НЕ подключены к R- u S-входам RS-триггера,. 35 выход которого является первым выходом частотно-фазового детектора, а также два выходных О-триггера, выходы которых являются вторым и третьим выходами частотно-Фазового детек- 4О тора и подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И«НЕ соответственно, а их выходы подключены к вторым входам первого и второго элементов It-НЕ, счетные входы выходных D-триггеров подключены к первым входам входных формирователей импульсов, вторые входы которых подключены к R- u S-входам RS-триггера соответственно, выходы которого через пятый и шестой элементы И-HE под" ключены к 0"входам выходных D-тригге" ров, выходы которых подключены к вторым входам пятого и шестого элементов И-НЕ (21. 55

Однако известное устройство имеет недостаточную точность в широком частотном диапазоне сигналов, Цель изобретения - повышение точности детектора при одновременном расширении частотного диапазона сигнала, Укаэанная цель достигается тем, что в частотно-фазовом детекторе содержащем два входных формирователя им"пульсов инверсные выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, выходы элементов И-НЕ подключены к R- u S-входам RS-триггера, выход которого является первым выходом частотно-фазового детектора, а также два выходных О-триггера, выходы которых являются вторым и третьим выходами частотно-фазового детектора, входные формирователи импульсов выполнены на D-триггерах, причем счетнь|й вход первого D-триггера является. первым входом частотно-фазового детектора.и соединен со счетным входом первого выходного О-триггера, 0-вход которого соединен с инверсным выходом первого О-триггера и с. первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выХодом RS-триггера, а счетный вход второго D-триггера является вторым входом частотно-фазового детектора и соединен со счетным входом второго выходного D-триггера, О-вход которого соединен с инверсным выходом второго

0-триггера и с первым входом второго элемента И-НЕ второй вход которого соединен с инверсным выходом RS-триггера, при этом 0-входы 0-триггеров соединены с общей шиной, а S-входы

0-триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ.

На чертеже приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Частотно-фазовый детектор содержит два входных формирователя импульсов, выполненных на 0-триггерах 1 и 2, первый и второй элементы И-НЕ 3 и 4, RS-триггер 5, два выходных D-триггера 6 и 7.

Частотно-

Если частоты входных импульсных последовательностей равны, то D- риггеры 1 и 2 и элементы И-HE 3 и ч играют роль формирователей коротких импульсов из положительного перепада входного сигнала. Эти импульсы по--. очередно поступают на R- u S-входы

RS-триггера 5 и формируют на его вы1040591. Составитель И. Грабилин

Редактор С. Квятковская Техред Т.Маточка Корректор О. Тигор

Тираж 936 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6946/57 филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4 ходе импульсы с длительностью, пропорциональной разности фаз входных сигналов, т.е. сигнал частотнофазового детектора. Связи противофазныхвыходов RS-триггера 5 с вторыми входами элементов И-НЕ 3 и 4 в этом режиме не влияют на работу схемы.

На 0-входах выходных 0-триггеров

6 и 7 присутствуют короткие положи-, тельные импульсы, но так как они за-:10 держаны относительно сигналов на счетных входах (на время срабатывания 0-триггеров 1 и 2), то импульсы на. выходах выходных 0-триггеров 6 и 7 отсутствуют. 15

Если частоты входных импульсных последовательностей р зличны, то на первом входе частотно-фазового детектора устанавливается постоянное напряжение, соответствующее знаку . 20 расстройки, т.е. частотно-фазовый детектор играет роль различителя зна. ка. В дальнейшем для определенности считают, что частота следования им-, пульсов.на входе 1, выше, чем на вхо- 2s де II. Тогда на втором входе элемента

И-НЕ 3 устанавливается логический

"0", а на втором входе элемента

И-НЕ 4 - логическая "1".

На выходе выходного 0-триггера 7 З0 импульсы отсутствуют, так как длительность импульсов íà его 0-входе.не изменилась по сравнению с режимом равных частот. Режим работы,выходного 0-триггера 6 изменился. На его

0-входе появляются положительные импульсы переменной длительности. До тех пор, пока за временной промежуток между двумя импульсами по входу I прОХОДИТ Импульс ПО вХОду 1I ВЫХОД 4в ной D-триггер 6 не срабатывает, так как импульс на его 0-входе задержан, относительно импульса на счетном входе. Однако, если частота следования импульсов на входе J выше, наступает ситуация (повторяющаяся с разностной частотой), при которой за временной промежуток между двумя импульсами по входу I импульсы по входу jJ отсутствуют. Тогда в момент прихода второго импульса по входу g на 0-входе выходного триггера 6 присутствует логи" ческая "1", разрешающая срабатывание триггера. Следующий импульс по входу

I перебросит выходной 0-триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, на выходе выходного 0-триггера 6 образуются импульсы разностной частоты, проходящие на выход частотно-фазового детектора. Одновременно на прямом вы" ходе 0-триггера 1 образуются импульсы переменной длительности с частотой следования, равной частоте на вхо; . де П.

: Таким образом, при разности частот, превышающей нерабочую зону, на выходе частотно-фазового детектора образуется импульсная последовательность с разностной частотой.

Если разность частот меньше нерабочей зоны, то.выходной 0-триггер 6 не успевает срабатывать. Исчезновение импульсов на выходе выходного 0-триггера 6 вызывает отсутствие импульсов на выходе.

Таким образом, в синхронном режиме и при большой разности входных частот предлагаемый частотно-фазовый детектор работает аналогично прототипу, а при разности входных частот меньше нерабочей зоны импульсы на выходе отсутствуют. Изобретение позволяет обеспечить уверенное вхождение в синхронизм коль" ца ИфМРА в широком диапазоне частот.