Частотно-фазовый детектор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬ СТОУ АВТОРСКОМУ СВИ 8-09(56)И 758 СССР8.462 М 08тотип),ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(5 М.)(57) ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР,содержащий два входных формирователяимпульсов, инверсные выходы которыхсоединены с первыми входами первогои второго элементов И-НЕ соответственно, выходы элементов И-НЕ подключены к В- и 5-входам Ю-триггера, выход которого является первым выхо"дом частотно"фазового детектора, атакже два выходных О"триггера, выходыкоторых является вторым и третьим выходами частотно-фазового детектора;о т л и ч а ю щ и й с я . тем, что,с целью повышения точности детектора и одновременном расширении частотго диапазона сигнала, входные формирователи импульсов выполнены на О-триггерах, прицем счетный вход первого О-триггера .является первым входом частотно-Фазового детектора и соединен со счетным входом первого выходного О-триггера, О-вход которого соединен с инверсным выходом первого О-триггера и с первым входом первого элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с прямым выходом Ю-триггера, а счетный вход второго О-тригге" ра является вторым входом частотноазового детектора и соединен со счетным входом второго выходного О"триггера, О-вход .которого соединен с инверсным выходом второго О-триггера и с первым входом второго элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с инверсным выходом К 5-триггера, при этом О"входы О-триггеров соединены с общей шиной, а Ь-входы О-триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ.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 1 О входы блокировочных триггеров, нулевые выходы которых соединены с их вто рыми входами через третий элемент И-НЕ а единичные выходы блокировочгных триггеров подключены соответст 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 квторым входам двух элементов И-НЕ через устройства задержки 1 . 25Недостаток 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, выходы элементов И-НЕ подключены к Р- и 5-входам Р 5-триггера, 35 выход которого является первым выходом частотно-Фазового детектора, а также два выходных О-триггера, выходы которых являются втооым и третьим выходами частотно-Фазового детек О тора и подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И-НЕ соответственно, а их выходы подключены к вторым входам первого и второго элементов И-НЕ, счетные входы выходных О-триггеров подключены к первым входам входных Формирователей им" пульсов, вторые входы которых подключены к Р- и 5-входам Р 5-триггера соответственно, выходы которого через пятый ишестой элементы И-НЕ под" ключены .к О"входам выходных О-тригге" ров, выходы которых подключены к вторым входам пятого и шестого элементов И-НЕ 2 .55Однако известное устройство имеетнедостаточную точность в широкомчастотном 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 ивторого элементов И-НЕ соответственно, выходы элементов И-НЕ подключенык Р- и 5-входам Р 5-триггера, выходкоторого является первым выходомчастотно-фазового детектора, а такжедва выходных О-триггера, выходы которых являются вторым и третьим выходами частотно-Фазового детектора,входные Формирователи импульсов выполнены на О-триггерах, причем счетньй вход первого О-триггера является.первым входом частотно-фазового детектора и соединен со счетным входом первого выходного О-триггера,О-вход которого соединен с инверснымвыходом первого О-триггера и с. первымвходом первого элемента И-НЕ, второйвход которого соединен с прямым выХодом Р 5-триггера, а счетный входвторого О-триггера является вторымвходом частотно-фазового детектораи соединен со счетным входом второговыходного О-триггера, О-вход которогосоединен с инверсным выходом второгоР-триггера и с первым входом второгоэлемента И-НЕ второй вход которогосоединен с инверсным выходом Р 5-триггера, при этом 0-входы 0-триггеровсоединены с общей шиной, а 5-входыО-триггеров соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ,На чертеже приведена структурнаяэлектрическая схема предлагаемогоустройства,Частотно-фазовый детектор содержитдва входных Формирователя импульсов,выполненных на О-триггерах 1 и 2,первый и второй элементы И-НЕ 3 и ч,Р 5-триггер 5, два выходных О-триггераби 7 Частотно-Фазовый детектор работает следующим образом.Если частоты входных импульсных последовательностей равны, то О-триггеры 1 и 2 и элементы И-НЕ 3 и ч играют роль Формирователей коротких импульсов из положительного перепада входного сигнала. Эти импульсы по- очередно поступают на Р- и 5-входы Р 5-триггера 5 и формируют на его вы. Составитель И, ГрабилинРедактор С. Квятковская Техред Т.Маточка Корректор О, Тигор Тираж 936 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 6946/57Ве 4 Ю юфилиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная,ходе импульсы с длительностью, пропорциональной разности Фаз входных сигналов, т.е. сигнал частотнофазового детектора, Связи противофазных выходов К 5-триггера 5 с вторыми входами элементов И-НЕ 3 и 4 в этом режиме не влияют на работу схемы.На О-входах выходных О-триггеров 6 и 7 присутствуют короткие положи-, тельные импульсы, но так как они за- .10 держаны относительно сигналов на счетных входах (на время срабатывания О-триггеров 1 и 2), то импульсы на. выходах выходных О-триггеров 6 и 7 отсутствуют, 15Если 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 де 11. Тогда на втором входе элемента И"НЕ 3 устанавливается логический "0", а на втором входе элемента И-НЕ 4 - логическая "1".На выходе выходного О-триггера 7 З 0 импульсы отсутствуют, так как длительность импульсов на его О-входе.- не изменилась по сравнению с режимом равных частот. Режим работы,выходно" го О-триггера 6 изменился, На его О-входе появляются положительные импульсы переменной длительности. Дотех пор, пока за временной промежуток между двумя импульсами по входу Т прОхОдит импульсПО вхОду 1 1 выхОд 40 ной О-триггер 6 не срабатывает, так как импульс на его О-входе задержан, относительно импульса на счетном входе. Однако, если частота следования импульсов на входе 1 выше, наступает ситуация (повторяющаяся с разностной частотой), при которой за временной промежуток между двумя импульсами по входу 1 импульсы по входу П отсутствуют. Тогда в момент прихода второго импульса по входуна О-входе выходного триггера 6 присутствует логи" ческая "1", разрешающая срабатывание триггера. Следующий импульс по входу 1 перебросит выходной О-триггер 6 в исходное состояние. Таким образом, на выходе выходного О-триггера 6 образуются импульсы разностной частоты, проходящие на выход частотно-фазового детектора. Одновременно на прямом вы" ходе О-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 О-триггер 6 не успевает срабатывать. Исчезновение импульсов на выходе выходного О-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 ИФИПЧ в широком диапазоне частот,