Цифровой фазовращатель
Патент 748840
Авторы
Классы МПК
Цифровой фазовращатель
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ он748840
:l; (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) ЗаявлеиоО 106.78 (21) 2625199/18-21 (51)М. Кл.
Н 03 К 5/153 с присоединением заявки Но (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР но делам изобретений н открытий
Опубликовано 15.0 780. бюллетень Йо 26
Дата опубликовамия описания 150 7.80 (53) УДК 681. 325 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В. A. Глаголев и С. Н. Малюков (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЙ ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ
Изобретение относится к радиотехнике, в частности используется в качестве исполнительного элемента систем автоматического сопровождения сигнала по фазе, частоте или временной задержке. . Известен цифровой фаэовращатель, содержащий счетчик, выходы которого соединены с первыми входами блока сравнения, вторые входы которогО подключены к выходам фазозадающего блока, и триггер, сигнал на выходе которого является выходным сигналом фаэовращателя (1).
„15
Недостаток известного устройства низкая точность установки фазы выходного сигнала из-за разброса и нестабильности сигнала в триггерах
: счетчика и логических схемах- блока
: сравнения. Кроме того, влияние упомянутых факторов, а также конечного времени срабатывания элементов устройства приводит к возникновению ложных срабатываний выходного триггера. з5
К недостаткам данного устройства следует отнести снижение выходной частоты вдвое по сравнению с частотой совпадения кодов на выходах счетчика и фэзозадающегс блока. Из-за этого для обеспечения заданной частоты на выходе фазовращателя частоту входного сигнала приходится повышать в два раза, что приводит к необходимости . использования в устройстве более высокочастотной элементной базы.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее счетчик, подключенный к выходу задающего генератора, блок сравнения, соединенный с выходами счетчика и фазоэадающего блока, счетный триггер, подключенный к выходу последнего разряда счетчика, элементы однозначности и элементы неоднозначности, одни входы которых соединены с выходами счетного триггера и входом фильтра, а другие — с выходом фаэоэадающего блока, элементы совпадения, первые входы которых подключены к выходу блока сравнения, а вторые входы - к выходам, соответственно, элемент однозначности и элемент неоднозначности, триггер с раздельным управлением, входы которого соединены с выходами элементов совпадения, а выход — с входом фильтра E2) .
748840, Недостаток этого устройства — низ" кая точность установки фазы и наличие ложных срабатываний.
Цель изобретения - повьыение точности установки фазы и исключение ложных срабатываний.
Цель: достигается тем, что в цифровой фаэовращатель, содержащий счетчик, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами фазозадающего блока, триггер с раздельным управлением, введены два тактируемых фильтра с памятью, сигнальный вход каждого из которых соединен с соответствующим выходом блока сравнения, а выходы каждого .тактируемого фильтра с памятью подключены к соответствующим входам триггера с раздельным управлением, причем тактовые входы упомянутых
Фильтров соединены со счетным входом счетчика.
В указанном устройстве тактируеьне фильтры с памятью могут быть выполнены в виде синхронных D-триггеров с двойной памятью.
На фиг. 1 представлена функциональ-2 ная схема устройства; на фиг. 2 эпюры импульсов.
Цифровой фаэовращатель содержит счетчик 1, выходы которого подключены к первым входам блока 2 сравнения, вторые входы *оторого соединены с выходами фазозадающего блока 3, а выходы блока 2 сравнения подключены к информационным входам тактируемых фильтров 4 и 5 с памятью, например, выполненных в виде синхронных D-триггеров с двойной памятью, причем тактовые входы фильтров 4 и 5 соединены со счетным входом счетчика 1, а выходы упомянутых фильтров 4 и 5 подключе-. ны к выходам триггера с раздельным уп-40 равлением б.
Устройство работает следующим образом. °
На счетный вход счетчика 1 прстуцдвт входные импульсы с частотой fp 45 и периодом „ (эпюра Х на фиг. 2).
При этом пройсходит периодическое изменение кода, записанного в счетчике 1 с периодом Т „= 1/ оп = 2 / где и — число разрядов счетчика 1.
Изменяющийся код Cl О„ с вы1) ходов разрядов счетчика 1 поступает на первые входы блока 2 сравнения,на вторые входы которого поступает код ,..., Ь„ с выходов Фазозадающего блока 3. На выхбдаж P т Р> блока
2 сравнения синхронно с моментами совпадения кодов,формируются:импульсы с частотой повторения Х =1 /2"
1/Т и длительностью 1 б„, >jp/2 сдвинутые друг относительно друга íà 40 половину периода частоты 1,„ . Однако, кроме этих импульсоа на выходах
Р и Р" будут присутствовать импульсы, наличие которых обусловлено влиянием конечных задержек и времени срабаты- 5 вания реальных элементов цифрового фаэовращателя (эпюра P-II,III фиг. 2).
Параэитные импульсы на выходах блока 2 сравнения могут быть представлены в виде сумьн последовательностей
5 импульсов имеющих ту же частоту повторения, что и полезные (эпюра
P-I фиг. 2) но имеющих случайную длительность Ф „ и случайную задержку
Ф п относительно полезных. В диапазо не рабочих частот цифрового фазовращателя суммарная максимальная задержка по самой длинной логической цепи фазовращателя с учетом максимального времени срабатывания эле5 ментов остается меньшей половины периода Го входных импульсов на величину, обеспечиваемую устойчивое срабатывание элементов фазовращателя: Т„ "p/2 . В то же время дли-. тельность Толезных импульсов остает2О ся большей длительности половины периода входных: Ф Þ /2 . В этом случае длительность паразитных импульсов существенно меньше длительности полезйых. Смесь полезных и паразит5 ных импульсов с выходов Р и Р> блока
2 сравнения поступает на сигнальные входы тактируемях фильтров 4 и 5 с памятью, на тактовые входы которых подаются входные импульсы частоты Р„. Изменение информации на выходах фйльтров 4 и 5 будет происходить только в том случае, если импульс, на сигнальном входе фильтра не только совладает с тактовым, но и целиком перекрывает его.
С учетом различий в длительности iroлезных и паразитных импульсов становится очевидным, что информация на выходах тактируемых фильтров 4 и 5 с памятью будет изменяться только при поступлении на их сигнальные входы полезных импульсов, что наглядно иллюстрируется эпюрами 1, Р и д на фиг. 2. В качестве тактируемого фильтра с памятью может быть использован синхронный D-триггер с двойной памятью, серийно выпускаемый промышленностью. При этом наличие в D-триггере двойной памяти будет обеспечивать неизменность его выходного состояния при попадении на его информационный D вход паразитного импульса и одновременном поступлении на его тактовый С вход входных импульсов.
Таким образом, íà входы триггера с раздельным управлением б будут поступать последовательности только полезных импульсов, сдвинутые друг относительно друга на половину периода частоты У ы и начальной фазой, определяемой моментом совпадения кодов на выходах счетчика 1 и фазозадающего блока.З. Изменение кода
b„ на выходе фазозадающего блока
3 будет вызывать изменение начальной фазы меандра на выходе триггера б с минимальным дискретом b. Р„;и — — ЗбО/2"
748840
Включение -.актируеыях фильтров с . памятью позволяет исключить ложные срабатывания выходного триггера цифрового фаэовращателя. В случае отсутствия тактируемых фильтров с памятью нестабильность моментов срабатывания триггера 6, а, следовательно, и точность установки фазы выходного сигнала в прототипе будут определяться как нестабильностью задержки логической цепи от счетного входа счетчика 1 до выхода триггера 6, так и неидентичностью этой задержки при различных значениях кода Ь,,..., Ь„ фаэозадающего блока 3. При включзнии в состав фазовращателя тактируемых фильтров с памятью точность установки фазы при прочих равных условиях будет опРеделяться нестабильностью задержки логической цепи от входа фйльтра 4 (5) до выхода ., триггера 6. При сохранении относитель-_#_ ной величины нестабильности ее абсолютное значение уменьшается за счет меньшей абсолютной задержки по логической цепи от входа фильтра
4 (5) до выхода триггера 6 по срав- 25 нению с величиной задержки от счетного входа счетчика 1 до выхода триггера 6 в прототипе, Кроме того, указанная задержка в предлагаемом устройстве в отличие от прототипа не за- 30 висит от значений кода . .., Ьп фазозадающего блока 3. Следовательно включение тактируемых фильтров с памятью и наличие новых связей позволяет повысить точность установки фазы 35 в предлагаемом цифровом фазовращателе по сравнению с известным.
Формула изобретения
1. цифровой фаэовращатель, содержащий счетчик, выходы которого подключены к первым входам блока сравнения, вторые входы которого соединены с выходами фазоэадающего блока, триг" гер с раздельным управлением, ...o тличающийс я тем, что, с целью повышения точности установки фа" зы и исключения ложных срабатываний, введены два тактируемях фильтра с памятью, сигнальный вход каждого иэ которых соединен с соответствующим выходом блока сравнения, а выходы каждого тактируемого фильтра с памятью подключены к соответствующим входам триггера с раздельным управлением, причем. тактовые входы упомянутых фильтров соединены со счетным входом счетчика.
2 ° Фаэовращатель по п.l,î т л ич а ю шийся тем, что тактируеьые фильтры с памятью выполнены в виде синхронных D-триггеров с двойной памятью.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент CIJA 9 2910586, кл. 328 — 155, 1964.
2. Авторское свидетельство СССР
9 362465, кл. Н 03 К 13/20, 01.03.71 (прототип).
748840
Составитель И.Радько
Техред М.Келемеш Корректор H.Григорук
Редактор М.Келемеш
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Закаэ 4363/21 Тираж 995 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР. по делам иэобретений H открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5