Частотно-фазовый детектор

(54) о авт о 8 щиися тЕишения точност ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССВ 985929, кл, Н 03 П 13/00,Н 04 1. 7/00, 08. 10.80.Авторское свидетельство СССРУ 936376, кл. Н 03 Э 13/00, 17.1 ЧАСТОТНО-ФАЗОВЫЙ ДЕТЕКТОР в. В 936376., о т л и ч а ючто, с целью повыи, быстродействия и расширения динамического диапаэонавыходного сигнала, в него введеныпоследовательно соединенные сумматор, Фильтр нижних частот, повторитель напряжения и блок положительной обратной связивыход которогоподключен к первому входу сумматора и первому выводу введенного интегрирующего конденсатора, второйвывод которого подключен к общейшине, и два ключа, входы которыхподключены к выходам первого и вторго ЭК-триггеров, а выходы " к первому входу сумматора, второй входкоторого подключен к инверсному выхду третьего ЗК-триггера.сигнала.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема частотно-фаэо вого детектора; на фиг. 2 - эпюра напряжения на интегрирующем конденсаторе; на фиг. 3 - статическая частотная характеристика в частотном режиме; на фиг. 4 - статическая 15 фазовая характеристика частотно-фазового детектора.Частотно-Фазовый детектор содержит частотно-фазовый дискриминатор 1, два ключа 2 и 3, интегрирующий 20 конденсатор 4, сумматор 5, фийьтр 6 нижних частот (ФНЧ), повторитель 7 напряжения и блок 8 положительной обратной связи.Детектор работает следующим 25 образом.Частотно-фазовый детектор имеет два режима работы: частотный режим для случая, если выходные частоты 1 ине равны между собой, т.е, 14 ,30 и Фазовый режим для случая, еслиВ частотном режиме в зависи-мости отсоотношения входных частот Е и 1 цйфровой частотно-фазо 1вый дискриминатор 1 выдает последовательность импульсов, следующих с разностной частотой Ь 1= -1 или й= 12- 1 Если 1 Г импульсы поступают на ключ 2 и открывают его. При этом происходит увеличение напряжения на 40 интегрирующем конденсаторе 4 до напряжения источника питания Е (фиг. 2). Еслис 2, то импульсы поступают на ключ 3. В результате напряжение на интегрирующем конден-, 45 саторе 4 уменьшается до нуля, НапряЖение с интегрирующего конденсатора 4 родается на сумматор 5, где суммируется с импульсами, поступающими с третьего выхода цифрового частотно-фазового дискриминатора 1, Суммарное напряжение через фильтр 6 нижних частот подается на повторитель 7 напряжения . С повторителя 7 напряжения снимается выходное на пряжение, которое больше напряжения на интегрирующем конденсаторе 4 на величину, равную постоянной сос 50 Изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в радио- измерительной аппаратуре, радиосвязи и г.п,Цель изобретения - повышение точ ности, быстродействия и расширение динамического диапазона выходного тавляющей импульсов, поступающихна сумматор 5 (Фиг, 3),В Фазовом режиме при равенствечастот Е= 12 импульсы на ключи 2 и 3не поступают и, следовательно, онизакрыты. Информация о Фазовом рассогласовании частот 1 исодержится в импульсах, поступающйх с цифрового частотно-Фазового дискриминатора 1 на сумматор 5, где происходит суммирование напряжения импульсов с напряжением интегрирующего конденсатора 4. Как и в частотном режиме, суммарное напряжениефильтруется Фильтром 6 нижних частот и через повторитель 7 напряжения поступает на выход. Выходноенапряжение ОЭ, с помощью блока8 положительной обратной связи подается на интегрирующий конденсатор 4.В зависимости от фазового рассогласования частот Е именяется напряжение постоянной составляющей дО от О до амплитудногозначения напряжения поступающихимпульсов, Положительная обратнаясвязь может быть выбрана, например,такой, что при напряжении постоянной составляющей й О, равном половине амплитуды поступающих импульсов, ток через блок 8 положительнойобратной связи отсутствует и напряжение на интегрирующем конденсаторе 4 остается неизменным. Еслинапряжение постоянной составляющейбольше половины амплитуды поступающих импульсов, то через блок 8 положительной обратной связи течет ток,увеличивающий напряжение на интегрирующем конденсаторе 4, а следовательно, и выходное напряжение частотноФазового детектора, И наоборот, еслинапряжение постоянной составляющейменьше половины амплитуды поступающих импульсов, то через блок 8 положительной обратной связи потечет ток,уменьшающий напряжение на интегрирующем конденсаторе 4, а следователь-.но, и выходное напряжение частотнофаэового детектора (фиг. 5). Изменением коэффициента передачи и введением некоторого постоянного смещения напряжения в блоке 8 положительной обратной связи можно изменять крутизну Фазовой характеристик и сдвигать положение наклонногоз 1171 участка в обе стороны по оси фазового рассогласования.Кроме увеличения крутизны фазовой характеристики, в предлагаемом частотно-фазовом детекторе легко осу-ществляется увеличение динамического диапазона выходного напряжения. Для этого необходимо лишь увеличить до требуемого значения напряжение источника питания Е. Кроме повтори теля напряжения, схема не содержит усилительных каскадов. Поэтому при увеличении напряжения источника питания Е дополнительного увеличения уровня шумовых составляющих и уровня пульсаций выходного напряжения 969 4не происходит. Увеличение крутизны фазовой характеристики и динамического диапазона выходного напряжения достигается без увеличения амплитуды импу:ьсов. В фазовом режиме схема имеет высокую экономичность. В частотном режиме схема частотно- фазового детектора не имеет гистерезиса, Применение предлагаемого частотно"фазового детектора наиболее целесообразно в системах фазовой автоподстройки частоты. В этом случае в системе полоса захвата равна полосе удержания и равна полосе перестраиваемых частот управляемого генератора,