Измерительный преобразовательс фазовой автоподстройкой

Измерительный преобразовательс фазовой автоподстройкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()798623 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05. 79 (2! ) 2773185/18-21 (51)М. Кл.

Э 01 R 25/00 с присоединением заявки М— (23) П риоритет твеудеретеехный KQNNT6T

CCCP ао делам нзееретееий и открытий

Опубликовано 23.01.81. Бюллетень Рй 3

Дата опубликования описания 26.01.81 (53) УДК 621.317.. 77(088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. Ф. Дегтярев, И. П. Подоляк и А. Ю. Шульга (7I ) Заявитель

Том (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

С ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКОЙ

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и мо>кет быть использовано в фазометрии и в системах многоканапьной передачи информации.

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты, работающее по вторичным биениям, которое может быть использовано в качестве измерительного преобразователя частоты с фазовой автоподстройкой. Оно содержит подстраиваемый генератор, смеситепь, фазовый детектор, фильтр нижних частот и управпяющий элемент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной частоты, эталон- . ный генератор и генератор сдвига $1).

Недостатком такого устройства являт5 ется ухудшение фильтрующей способности при расширении полосы захвата и незащищенность устройства от ложного захвата на зеркальной частоте.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь, содержащий подстраиваемый генератор, смеситепь, фазовый детектор, 2 опорный генератор, фильтр нижних частот и управляющий элемент, образующие петлю фазовой автоподстройки промежуточной. частоты, соединенные последовательно генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого соединен с одним из входов управляющего элемента, а также соединенные последовательно узкополосный фильтр и амплитудный детектор, выход которого подключен к управляющему входу ключа, а вход узкополосного фильтра — к выходу смесителя )2).

Недостатком данного устройства является незащищенность от ложных захватов на зеркальной частоте и неустойчивый

1 режим синхронизации из-аа воэможности попадания рабочей точки кольца ФАПЧ на края полосы удержания, вследствие чего велика вероятность выхода системы ФАПЧ из режима синхронизации при флюктуациях частоты и изменения амплитуды входного сигнала, что ограничивает широкое применение подобных преобразователей, а в си7,98 стемах многоканальной передачи информации применение таких устройств становится недопустимым из-за возможности потерь информации.

Целью изобретения является повышение

5 точности преобразования в условиях значительных флюктуаций частоты и изменений амплитуды входного сигнала.

Поставленная цель достигается тем, что в измерительный преобразователь с

10 фазовой автоподстройкой, содержащий послейоватепьно соединенные опорный генератор, основной фазовый детектор, фильтр нижних частот, подстраиваемый генератор управляющий элемент и смеситепь,соеди15 ненный по выходу к основному фазовому детектору, а также последовательно соединенные генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого соединен .с одним из вхо20 йов унравпяющего элемента, введены нуль орган, элемент совпадений, 90 -фазоврашатепь, допопнительный фазовый детектор фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель, инвертор и триггер, причем один

25 вход дополнительного фазового детектора соединен с выходом 90 -фазовращателя, о вход которого подключен к выходу опорного генератора, другой вход его присоединен к выходу смесителя, а выход — к

30 входу введенного фильтра нижних частот, соединенного последовательно с усилителем-ограничителем, выход которого присоединен ко входами инвертора и элемента совпадений, подкпюченного по второму входу к выходу нуль-органа, по тре35 тьему — к управляющему входу ключа и выходу триггера, а по выходу — к ойному из установочных входов триггера, другой установочный ьход которого соединен с выходом инвертора, при этом

40 вход нуль-органа подсоединен к выходу фильтра нижних частот.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема устройства; а на фиг. 2зависимость полосы захвата и полосы удержания от амплитуды входного сигнала.

Измерительный преобразователь с фазовой автопойстройкой содержит смеситель 1, подстраиваемый генератор 2, управляюшийэлемент 3, фильтры 4 и 5 нижних частот, основной фазовый детектор 6, допопнитепьный фазовый детектор 7, 90— фазоврашатепь 8, опорный генератор 9, 55 нуль-орган 10, элемент 11 совпадений, односторонний усилитель-ограничитепь 12, формирователь 13 ступенчатого напряжения, ключ 14, импульсно-потенциальный

623

4 триггер 15, инвертор 16, генератор 17 импульсов. Причем смеситепь 1, подстраиваемый генератор 2, управляющий элемент 3, фильтр нижних частот 4, основной фазовый детектор 6 и оп >рный генератор 9 образуют петпю ФАПЧ.

Устройство работает следуюшим образом.

При отсутствии синхронизации генератора 2 по входному сигналу напряжение на выходе фильтра 5 фазового детектора

7 равно нулю, поэтому состояние выхода элемента 11 совпадений и напряжение на связанном с ним установочном входе триггера 15 соответствует логическому нулю, а на другом его установочном входе, соейиненным с выходом инвертора 16логической единице.. При этом выходное напря>кение триггера 15 соответствует логической единице, и импульсы с генератора 17 через кпюч 14 поступают на формирователь 13, в результате чего осуществляется режим поиска. При синхронизации генератора 2 на основной час. тоге их выходного напряжения фазового детектора 7 усилитель-ограничитель 12 формирует напряжение, соответствующее логической единице, В момент настройки генератора 2, практически соответствующей середине полосы удержания, нупь-орган 10 вырабатывает скачок напряжения, в результате чего с выходя элемента 11 совпадений на связанный с ним установочный вход триггера 15 подается напряжение, соответствующее логической единице, и он опрокидывается, выдавая напряжение запрета на элемент 11 совпадений и ключ 14. Поиск прекращается, и обеспечивается режим синхронизации промежуточной частоты за счет петли ФАПЧ, который в предлагаемом устройстве осуществляется в значительно большем динамическом диапазоне входных сигналов благодаря начальной синхронизации подстраиваемого генератора практически на середине полосы удержания.

На фиг. 2 для начальной настройки генератора 2 на частоту то динамический, 1) с у -л - >с диапазон до= тг —.— О„- —, где d -див и 1 намический диапазон при начальной настройке на частоту %,> . В режиме синхронизации, благодаря связи выхода триггера

15 с одним из входов эпемента 11 совпадений, исключается возможность прину-. дительного срыва слежения выходным напряжением нуль-органа 10 при значительных флюктуациях частоты входного сигнала. При синхронизации генератора 2 на зеркальной частоте выходное напряже5 7986 ние усилителя-ограничителя 12 соответст вует логическому нулю, поэтому состояние триггера 15 не изменяется, что приводит к продолжению режима поиска и к срыву синхронизации генератора 2 на зеркальной частоте.

Предлагаемое техническое решение, в отличие от известного, позволяет значительно повысить устойчивость режима удержания при защищенности от ложных захватов на зеркальной частоте в условиях больших флюктуаций частоты входного сигнала благодаря начальной синхронизации подстраиваемого генератора практически на середине полосы удержания кольца ФАПЧ, что, помимо вышеуказанного, обеспечивает работоспособность устройства в .более широком динамическом диапазоне входных сигналов. Преим шество подобных преобразователей наиболее

20 полно проявляется в случае необходимости использования больших кратностей преобразования.

Формула изобретения

2:3 6 дов управляющего элемента, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности преобразования в условиях значительных флюктуаций частоты и изменений амплитуды входного сигнала, в него введены нуль-орган, элемент совпа-. о дений, 90 -фазовращатель, дополнительный фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель-ограничитель, инвертор и триггер, причем один вход дополнительного фазового детектора соединен с выходом 90 -фазовращателя, вход коо торого подключен к выходу опорного генератора, другой вход его црисоедiщеи z выходу смесителя, а выход — к входу введенного фильтра нижних частот, соединенного последовательно с усилителем-ограничителем, выход которого присоединен ко входам инвертора и элемента совпадений, подключенного по второму входу к выходу нуль-органа, по третьему — к управляющему входу ключа и выходу триггера, . а по выходу — к одному из установочных входов триггера, другой установочный вход которого соединен с выходом инвер тора, при этом вход нуль-органа подсоединен к выходу фильтра нижних частот.

Измерительный преобразователь с фазовой автоподстройкой, содержащий сое— диненные последовательно опорный генера 30 тор, основной фазовый детектор, фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор и смеситель, соединенный по выходу к основному фазовому детектору, а также последовательно соединенные генератор импульсов, ключ и формирователь ступенчатого напряжения, выход которого соединен с одним из вхоИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шахгильдян В. В. и др. Системы фазовой автоподстройки частоты, М., "Связь", 1972; с. 27.

2. Витмаер Г. А. и др. Синхронный гетеродин широкополосного фазометра.—

Сб; "Способы построения и анализ погрешностей фазометрических устройств" °

Томск,изд-во ТГУ, 1972, с. 201.

79S623

0с

Составитель й. Медведева

Редактор В. Данко ТехредТ.Маточка Корректор М. Йемчик

Заказ 10018/55 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4