Фазовый дискриминатор

Фазовый дискриминатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 280378 (21) 2595655/18-21 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 250630. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 2506.80 (51)pp. Кл.2

Н 03 D . 13/00//

G 01 R 25/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.376. .43 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.B.Ëàïèíà, A.ß.Còóëü и A.A.Øàõèí (71) Заявитель (5 4 ) ФАЗОВЫЙ ДИСХРИМИНА1ОР

Изобретение относится к электронной технике и предназначено для измерения сдвига фаэ периодических сигналов при хаотическом пропадании одного 5 из них.

Известно устройство для измерения сдвигa фазы между периодическими сигналами, содержащее формирователи для получения прямоугольных импульсов, 10 триггер и элементы И (1), Недостатками этого устройства являются возможность работы только при периодических сигналах, а также относительная сложность. 15

Известно также устройство для индикации разбаланса фаз двух сигналов, содержащее преобразователи, блок управления, автоматический переключатель, двухполярный источник 2р опорного напряжения, преобразователь код-напряжение, преобразователь кодсопротивление, интегратор, нуль-орган регистр памяти, счетчик, ключ, генератор опорной частоты (2). 25

Недостатком этого устройства является -сложность, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является фазовый дискриминатор, содержащий три триггера, три элемента

И, элемент ИЛИ и устройство синхронизации, состоящее иэ задающего генератора, управляющего элемента, делителя усредняющего узла (3).

Недостатками этого устройства являются отсутствие эоны нечувствительности, отсутствие элемента определения знака, наличие раздельных выходов добавление и вычитание, которые усложняют и удорожают устройство.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей при одновременном повышении надежности работы устройства.

Цель достигается тем, что в фавора вый дискриминатор, содержащий два триггера, три элемента И, элемент

ИЛИ, выход которого .соединен с первым входом первого триггера, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, блок синхронизации, состоящий иэ усредняющего узла, делителя частоты, задающего генератора и управляющего элемента, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, второй входс выходом усредняющего узла, вход

743163 которого подключен к выходу первого элемента И, а выход соединен со входом делителя частоты, введены счетчик импульсов и элемент НЕ, причем входная шина устройства соединена с первыми входами второго и третьего элементов И, второй вход второго элемента И подключен к выходу дели,теля частоты, второй и третий выходы которого соединены со входами элемен.та ИЛИ, и ко входу элемента НЕ, выход.которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к второму входу первого триггера и к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

И, а выход — co входом второго триггера, выход которого подключен к третьему входу управляющего элемента, первый вход которого соединен со вторым входом первого элемента И, На чертеже изображена структурная электрическая схема фазового дискриминатора.

Устройство содержит элемент.НЕ 1, элемент ИЛИ 2, элементы И 3 и 4, триггер 5, счетчик б импульсов, эле, мент И 7, триггер 8, блок 9 синхронизации, включающий в себя генератор

10 задающий, элемент 11 управляющий, делитель 12 частоты, узел 13 усредняющий.

Входная шина устройства соединена с первыми входами элементов И 3 и 4, второй вход элемента И 3 подключен к первому выходу делителя 12 частоты, второй и третий -выходы которого соединены со входами элемента ИЛИ 2, и ко входу элемента НЕ 1, выход которого соединен со вторым входом элемента И 4, выход которого подключен ко второму входу триггера 5 и к первому входу счетчика б импульсов, второй вход которого соединен с выходом элемента И 3, а выход — с входом триггера 8, выход которого подключен к .третьему входу, управляющего элемента 11, первый вход которого соединен со вторым входом элемента

И 7 и с выходом задающего генератора

10, второй вход — с выходом усредняю щего узла 13, вход которого подключен к выходу элемента И 7, выход управляющего элемента 11 соединен со входом делителя частоты, выход элемента ИЛИ

2 сЬединен с первым входом триггера

5, выход которого подключен к первому .входу элемента И 7.

Фазовый дискриминатор работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии сигнала на входе устройства на выходе триггера 5 установлен низкий уровень импульсами с выхода делителя 12, Триггер 5 выполнен по схеме с раздельными входами. Выход триггера 5 соединен с входом элемента И 7, 5

60 который, таким образом, закрыт для прохождения сигналов.

Выход счетного триггера 8 несет информацию о знаке рассогласования внутреннего и входного сигналов. B исходном состоянии счетчик б и триггер 8 устанавливаются в произвольное состояние.

Таким образом, в исходном состоянии устройства при отсутствии входного сигнала импульсы с выхода генератора 10 не проходят через элемент

И 7 на вход усредняющего узла 13, знак рассогласования установлен произвольным,т,е. устройство фиксирует отсутствие рассогласования,что соответствует действительности.

Рассмотрим работу устройства в случае опережения входного сигнала относительно сигнала с третьего выхода делителя 12.

Триггер 5 находится в исходном состоянии до момента появления входного сигнала, который, проходя-через открытый элемент И4, устанавливает на выходе триггера 5 высокий уровень, т.е. является разрешающим для элемента И 7, через который. на счетный вход усредняющего узла 13 начинают проходить импульсы генератора 10.

Импульс со второго выхода делителя

12 устанавливает триггер 5 в исходное состояние, тем самым фиксируется величина рассогласования входного сигнала относительно импульсов с этого выхода делителя 12. Величина рассогласования преобразовывается в число импульсов на элементе И 7.

Это число импульсов, соответствующее величине опережения входного сигнала, поступает на вход усредняющего узла 13.

На первом выходе делителя 12 формируется сигнал зоны нечувствительности. При попадании входного сигнала в зону нечувствительности считается, что рассогласование входного и внутреннего сигналов в пределах допуска, знак рассогласования выбран правильно, а процесс подстройки закончен. При этом элемент И 3 находится на время эоны нечувствительности открытым и входной сигнал, .проходя через элемент И 3, сбрасывает счетчик б.

Ксли входной сигнал не попадает в зону нечувствительности, т.е. процесс подстройки идет в обратном направлении (знак рассогласования выбран не правильно) или еще не закончен, то к моменту прихода входного сигнала на первом выходе делителя 12 имеется низкий уровень. Соответственно на выходе элемента НЕ 1 имеется высокий уровень, открывающий элемент И 4, Входной сигнал, проходя через элемент И 4, увеличивает содержимое счетчика б на едини743163 цу. Если в следующий период входной сигнал снова не попадет в зону чувствительности, то содержимое счетчика

6 опять увеличится на единицу. При правильно выбранном знаке рассогласования через несколько периодов 5 входной сигнал попадает в зону нечувствительности. При этом, как было показано выше, сигналом с первого выхода делителя 12 открывается элемент И 3 и входной сигнал обнуляет счетчик 6, При неправильно выбранном знаке входной сигнал не попадает в зону чувствительности и через несколько периодов счетчик 6 переполняется, а триггер 8 перебрасывается.

При этом знак рассогласования меняется на правильный и через несколько периодов входной сигнал попадает в зону нечувствительности.

В случае запаздывания входного сигнала относительно напряжения на третьем выходе делителя 12 работа фазового дискриминатора не отличается от случая рассмотренного выше.

Триггер 5 остается в исходном состоянии до момента прихода входного сиг.— нала, не попадающего в зону нечувствительности, с приходом которого на .выходе триггера 5 устанавливается высокий уровень, который поддерживается до момента прихода импульсов со второго выхода делителя 12. Определение знака рассогласования аналогично случаю, рассмотренному выше.

Коэффициент усреднения усредняюще- 35

ro узла 13 численно равен количеству импульсов частоты задающего генератора 10 укладывающихся во временной интервал между импульсами со второго и третьего выходов делителя 12. 40

Примен ение устройства поз вол яет решить задачу измерения сдвига фаз периодических сигналов при хаотическом пропадании одного из них проще, чем это делают известные устройства. Стоимость введенных устройств, счетчика,. элемента НЕ незначительная по сравнению со стоимостью реверсивных устройств, используемых в усредняющем узле известного технического решения.

Расширение функциональных возможностей, а именно определение не только величины, но и знака рассогласования делает его. функционально законченным.

Снижение времени переходного процесса цепей фазовой автоподстройки частоты способствует повышению надежности работы устройства.

Формула изобретения

Фазовый дискриминатор, содержащий два триггера, три элемента И, элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого триггера,выход которого подключен к первому входу первого элемента И, блок синхронизации, состоящий из усредняющего узла, делителя частоты, задающего генератора и управляющего элемента, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, второй вход — с выходом усредняющего узла, вход которого подключен к выходу первого элемента И, выход управляющего элемента соединен со входом делителя частоты, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при одновременном повышении надежности работы устройства, в него введены счетчик импульсов и элемент НЕ, причем входная шина устройства соединена с первыми входами второго и третьего элементов

И,.второй вход второго элемента И подключен к первому выходу делителя частоты, второй и третий выходы которого соединены со входами элемента ИЛИ, и ко входу элемента НЕ, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко второму входу первого триггера и к первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, а выход — с входом второго триггера, выход которого подключен к третьему входу управляющего элемента, первый вход которого соединен со вторым входом первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9411388, кл. G 01 R 25/00, 20.07.71.

2. Авторское свидетельство СССР

9450113, кл, G 01 R 25/08, 15.02.73.

3, Авторское свидетельство СССР по заявке 92465625/18-21, кл. G 01 R 25/00, 1977.

743163

Составитель A. Ìàìðoñåíêo

Техред Э Фечо Корректор -М.Пожо

Редактор З.Шубенко

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ Зб30/19 Тираж 995 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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