Устройство фазовой автоподстройки частоты

Устройство фазовой автоподстройки частоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙИ ЧАСТОТЫ, содержащее соединенные в кольцо перестраиваемый генератор , фазовый детектор, фильтр :нижних частот, усилитель, первый ключ и сумматор напряжений, последовательно соединенные блок формирования модулирующей функций и второй ключ, выход которого подключен к друг гому входу сумматора напряжений, и первый триггер, первый и второй выходы которого подклю чены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, при этом второй вход фазового детектора является входом эталонного сигнала устройства фазовой автоподстройки Частоты, отличаю щ е ее я тем, что, с целью обеспечения работоспособности при ;отсутствии частотно-модулированного эталонного сигнала, между выходом. фазового детектора и первым входом первого триггера введены последовательно соединенные амплитудный детектор и первый блок сравнения, между выходом первого ключа и сигнальным входом блока формирования модулирующей функции введены последовательно соединенные второй блок сравнения, второй триггер и третий ключ, а акже введены третий блок сравнения и элемент задержки, который включен между выходом и установочным входом второго тригге{)а, второй вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, вход и выход третьего блока сравнения соединены соответственно с выходом сумматора напряжений (Л и с синхронизирующим входом блока формирования модулирующей функции, вход записитс итьшания которого подключен к выходу второго триггеg ра, сигнальньй вход третьего ключа соединен с выходом первого ключа, ; , второй вход первого триггера подклю- : чен к выходу элемента задержки, при этом вторые входы второго и третьего : блоков срав:с1ения объединены и являX ) ются входом первого порогового на&о пряжения устройства фазовой авто90 подстройнги частоты, а второй вход первого блока сравнения является входом второго порогового напряжения устройства фазовой автоподстрой ки частоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

838 А ае (и) зла Н 03 l

ИСЙСОИ9Г . Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3390639/18 09 (22) 01,02.82 (46) 07.10.84. Бюл. к- 37 (72) В.И.Елфимов, Г.В.Чирков, .В.С.Ястребов, Я.Ю.Овчинников, В.П.Космачев, А.А.Андреев и В.А.Демьянов (53) 621.373.42(08&.8) (56) 1. Патент Франции У 2483704, кл. Н 03 В 21/02, 04.12.81.

2. Патент США В 3411102, кл. 331-14, 12.11.68 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ, содержащее соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель, первый ключ и сумматор напряжений, последовательно соединенные блок формирования модулирующей функции и второй ключ, выход которого подключен к дру-. гому входу сумматора напряжений, и . первый триггер, первый и второй выходы .которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, при этом второй вход фазового детектора является входом эталонного сигнала устройства фазовой автоподстройки частоты, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения работоспособности при отсутствии частотно-модулированного эталонного сигнала, между выходом фазового детектора и первым входом первого триггера введены последовательно соединенные амплитудный детектор и первый блок сравнения, между выходом первого ключа и сигнальным входом блока формирования модулирующей функции введены последовательно соединенные второй блок сравнения, второй триггер и третий ключ, а также введены третий блок сравнения и элемент задержки, который включен между выходом и установочным входом второго триггера, второй вход которого подключен к выходу первого блока сравнения, вход и выход третьего блока сравнения соединены соответствен- I но с выходом сумматора напряжений и с синхронизирующим входом блока формирования модулирующей функции, вход записи"..сЧитывания которого подключен .к выходу второго тригге- Ф с

Ф. ра сигнальный вход третьего ключа соединен с выходом первого ключа, второй вход первого триггера подклю.-чен к выходу элемента задержки, при этом вторые входы второго и третьего

: блоков сравнения объединены и явля:ются входом первого порогового на пряжения устройства фазовой автоподстройки частоты, а второй вход . первого блока сравнения является входом второго порогового напряже ния устройства фазовой автоподстрой ки частоты.

1 1117838 2

Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в приемопередающих устройствах, а также в качестве демодуляторов частотномодулированных сигналов. 5

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты, содержащее последовательно соединенные сумматор напряжений, управляемый генератор, фазовый.детектор, фильтр нижних частот 10 и усилитель, при этом второй вход фазового детектора является входом эталонного сигнала. Данное устройство обеспечивает точное слежение за текущей частотой $1j.

Недостатком данного устройства является. необходимость постоянного присутствия эталонного сигнала на втором входе фазового детектора. Даже кратковременное отсутствие эталонного 20 сигнала приводит к срыву синхронизации.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство фазовой автоподстройки час- 25 тоты, содержащее соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель, первый, ключ и сумматор напряжений, последовательно соедине- щ ненные блок формирования модулирующей функции и второй ключ, выход которого подключен к другому входу сумматора напряжений, и первый триггер, первый и второй выходы которого под35 ключены к управляющим входам соответ. ственно первого и второго ключей, при этом второй вход фазового детектора является входом эталонного сиг, нала устройства фаз овой автоподстрой ки частоты (2 g.

Известное устройство фазовой автоподстройки частоты не сохраняет работоспособность во время отсутствия частотно-модулированного эталонного сигнала.

Цель изобретения — обеспечение работоспособности при отсутствии частотно-модулированного эталонного сигнала.

Цель достигается тем, что в устройстве фазовой автоподстройки частоты, содержащем соединенные в кольцо перестраиваемый генератор, фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель, первый ключ и сумматор напряжений, последовательно соединенные блок формирования модулирующей функции и второй ключ, выход которого подключен к другому входу сумматора напряжений, и первый триг" гер, первый и второй выходы которого подключены к управляющим входам соответственно первого и второго ключей, при этом второй вход фазового детектора является входом эталонного сигнала устройства фазовой автоподстройки частоты, между выходом фазового детектора и первьпч входом первого триггера введены последовательно соединенные амплитудный детектор и первый блок сравнения, между выходом первого ключа и сигнальным входом блока формирования модулирующей Функции введены последовательно соединенные второй блок сравнения, второй триггер и третий ключ, а также введены третий блок сравнения и элемент задержки который включен между выходом и установочным входом второго триггера, второй вход кото« рого подключен к выходу первого бло» ка сравнения, вход и выход третьего блока сравнения соединены соответственно с выходом сумматора напряжений и с синхронизирующим входом блока формирования модулирующей функции, вход записи-считывания . которого подключен к выходу второго триггера, сигнальный вход третьего ключа соединен с выходом первого ключа, второй вход первого триггера подключен к выходу элемента задержки, при этом вторые входы второго и третьего блоков сравнения объединены и являются входоМ первого порогового напряжения устройства фазовой автоподстройки частоты, а второй вход первого блока сравнения - входом второго порогового напряжения устройства фазовой автоподстройки частоты.

На чертеже представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства. устройство фазовой автоподстройки частоты содержит перестраиваемьй генератор 1, фазовый детектор (ФД) 2, фильтр 3 нижних частот (ФЧЧ), усилитель 4, первый 5 и второй 6 ключи, сумматор 7 напряжения, блок

8 формирования модулирующей функции; третий ключ 9, амплитудный детектор 10, первый блок 11 сравнения, первый триггер 12, второй 13 и тре3 1117 тий 14 блоки сравнения, второй триггер 15 и элемент 16 задержки.

Устройство фазовой автоподстройки работает следующим образом.

Частотно-модулированный сигнал, например колебание с линейной частотной модуляцией, поступает на второй вход ФД 2, на первый вход которого подключен выход перестраиваемого генератора 1. Когда частота эталонного 10 сигнала начинает изменяться по линейному закону, на выходе ФД 2 возникает сигнал рассогласования, который через ФНЧ 3, усилитель 4, первый ключ 5 и сумматор 7 поступает на вход15 перестраиваемого генератора 1. В случае установления синхронного режима работы системы фазовой автопод/ стройки частоты на выходе ФД 2 имеется:напряжение, изменяющееся по закону модулирующей функции эталонного сигнала. После фильФрации в

ВНЧ.. 3 и усиления в усилителе .4 амплитуда модулирующего напряжения стаНовится достаточной для изменения 25 ,частоты перестраиваемого генератора . 1, причем закон изменения его частоты .повторяет закон изменения частоты эталонного сигнала.

Одновременно со схемой фазовой автоподстройки частоты работает дополнительная цепь обратной связи, в состав которой входят третий ключ

9, блок 8 формирования и второй ключ

6. Эта цепь имеет два режима рабо- 35 ты: режим записи и режим воспроизведения. В режиме записи третий ключ 9 замкнут, а, второй ключ 9 разомкнут.

Через третий ключ 9 на вход блока 8 формирования поступает аналоговое напряжение, соответствующее модулирующей функции эталонного сигнала.

Это аналоговое напряжение запоминается в блоке 8 формирования. Периодичность записи напряжения опреде- 45 ляется синхрониэирующими импульса- . ми и обеспечивается путем соединения вьиода сумматора 7 с синхронизирующим входом блока 8 .формирования через третий блок 13 сравнений, кото- 50 рый формирует импульсы, соответствующие моменту достижения максимума модулирующего напряжения. При превыйении модулирующим напряжением значения первого порогового напря- 55 женйя третий блок 13 сравнения переходит в другое состояние, из которого возвращается при значении

838 4 модулирующего напряжения ниже первого порогового напряжения. По приходу импульсов с выхода третьего блока

13 сравнения на синхронизирующий вход блока 8 формирования цикл записи повторяется с момента начала .модулирующей функции.

Режим записи возможен лишь в случае установившегося режима работы системы фазовой автоподстройки частоты, что контролируется при помощи амплитудного детектора tO и первого блока 11 сравнения. Установившийся режим характеризуется минимальным значением напряжения на выходе ФД 2, которое, соответствует модулирующей функции, усредняется амплитудным детектором 10 и поступает на вход первого блока 11 сравнения. В случае превышения второго порогового напряжения напряжения с выхода амплитудного детектора .10 пер. вый блок 11. сравнения выдает сигнал разрешения, поступающий на соответ-. ствующие входы первого и второго триггеров 12 и 15. Сигналы с выходов первого триггера 12 используются для управления первым и вторым ключами

5 и 6.

Синхронизация работы устройства с законом изменения эталонного сигнала осуществляется введением второго блока 13 сравнения. При привышении напряжения на выходе первого клю ча 5 первого порогового напряжения второй блок 13 сравнения переводится в другое состояние, и его выход-, ное напряжение поступает на первый вход второго триггера 15. Когда система фазовой автоподстройки ра-, ботает в установившемся режиме, на втором входе второго триггера

15 появляется разрешающее напряжение, которое разрешает срабатывать второму триггеру 15 по появленйю импульса на выходе второго блока

13 сравнения. На выходе второго триггера 15 появляется импульс, ко" торый задерживается в элементе 16 задержки на время периода повторения модулирующей функции и поступает на соответствующие входы первого и второго триггеров,12 и 15, переводя их в первоначальное состояние. Введение элемента 16 .задержки необходимо для того, чтобы эа время задержки записать значение аналогового на1117838

Составитель Ю.Ковалев

Редактор В.Данко Техред И.Асталош Корректор Е, Сирохман, Заказ 7276/43 Тираж 861 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 пряжения модулирующей функции в блок

8 формирования.

После окончания импульса записи с выхода второго триггера 15 устанавливается режим воспроизведения.

При этом первый.и третий ключи 5 и 9 закрываются, а второй ключ 6 открывается; передавая воспроизводимоЫ на выходе..блока 8 формирования моi дулирующее напряжение на второй вход сумматора 7.. м6 ..

Предложенное устройство работоспособно во время отсутствия эталонного сигнала., Это достигается тем, что при наличии эталонного сигнала схема фазовой автоподстройки частоты формирует аналоговое напряжение, эквивалентное модулирурщей функции эталонного сигнала,и одновременно это напряжение записывается в память блока 8 формирования. При от5 сутствии эталонного сигнала модулирующее напряжение извлекается.из памяти блока 8 формирования и по. ступает на управляющий вход перестраиваемого генератора 1 через сумматор 7, коэффициент передачи которого равен единице. Тем самым осуществляется режим частотной модуляции, и на выходе устройства воспроизводится частотно-модулированный сигнал с модулирующей функцией, со» .ответствующей модулирующей функции эталонного сигнала и синхронный с ним во времени.