Фазовый детектор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК1298841 51)4 Н 03 0 3/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ КА(57) Изобретенв аппаратуре аЦель изобретенити детектированзависимости измного сигнала и(088.8) свидетельствН 03 Э 3/00, ТЕКТОРие м.б. использовано томатич. управления. я - повышение точнос ия за счет уменьшени енений амплитуды вхо синхронного изменени частот опорного и входного сигналов.Устр-во содержит ключ 1,интегратор 2,выполненный на операционном у-ле 3,в цепи отрицат.обратной связи к-роговключены конденсаторы 4,5 и ключи 6,7, блок 8 фиксации аналогового сигнала, формирователь 9 импульсов управления, триггер 10, двухполупериодный выпрямитель 11, дополнительныйключ 12, дополнительный интегратор13, выполненный в виде операционного у-ля 14, в цепи отрицат.обратнойсвязи к-рого включены конденсаторы15, 16 и ключи 17,18, дополнительныйблок 19 фиксации аналогового сигнала и аналоговый делитель 20. 1 ил.Изобретение относится к радиотехнике, может быть использовано в аппаратуре автоматического управления и является усовершенствованием изобретения по авт.св, В 686140. 5Цель изобретения - повышение точности детектирования эа счет уменьшения зависимости от изменений амплитуды входного сигнала и синхронного изменения частот опорного и входного 1 О сигналовНа чертеже представлена функциональная электрическая схема предлагаемого фазового детектора.Фазовый детектор содержит последовательно соединенные основные первый ключ 1, интегратор 2, выполненный на операционном усилителе 3, в цепи отрицательной обратной связи которого включены первый 4 и второй 5 20 конденсаторы и второй 6 и третий 7 ключи, блок 8 фиксации аналогового сигнала, формирователь 9 импульсов управления, триггер 10, двухполупериодный выпрямитель 11, первый дьполнительный ключ 12, дополнительный интегратор 13, выполненный в виде операционного усилителя 14, в цепи отрицательной обратной связи которого включены первый 15 и второй 16 до 1полнительные конденсаторы и второй 17 и третий 18 дополнительные ключи, дополнительный блок 19 фиксации ана,логового сигнала и аналоговый делитель 20, 35Фазовый детектор работает следующим образом.На измерительный вход фазового детектора поступает входной синусоидальный сигнал. Формирователь 9 импульсов 40 управления формирует импульсы напряжения прямоугольной формы длительностью в половину периода опорного напряжения. По серии указанных импульсов управления раз в период осуществляется переброс триггера 10, чем обеспечивается деление частоты опорного сигнала, Полученная таким образом новая последовательность им-. пульсов используется для противофаз ного управления ключами 6 и 7 в цепи обратной связи операционного усилителя 3 и дополнительными ключами 17 и 18 в цепи обратной связи операционного усилителя 14. 55 Таким образом, каждый период опорного напряжения один иэ ключей открыт, а другой закрыт. Замыкание ключей обеспечивает разряд основных конденсаторов 4 или 5 или дополнительных конденсаторов 15 или 16, накопивших заряд с одновременным вводом в работу предварительно разряженного конденсатора. Управление работой детектора одним импульсом полупериодной длительностью обеспечивает повышенную помехоустойчивость детектора. Если представить входной сигнал какПвх А эп Ы+сфгде А - амплитуда входного сигнала;Ю - циклическая частота входногосигнала,то можно записать величину интегральной оценки фазы на выходе интегратора 2 в следующем виде;гя1 А з 1 п (ыс+р йс = вых 1 72 АоЯсозцгде 1 - время;И - период интегрирования,определяемый опорным сигналом;- постоянная интегрирования,При определении величины интегральной оценки фазы на выходе дополнительного интегратора 13 необходимо учесть, что двухполупериодное выпрямление есть операция взятия модуля от входного сигнала, а напряжение на выходе дополнительного интегратора 13 - интеграл от модуля входно: сигнала.1 (- Аэмап (и 1+р) Й 1 -иых3 цоА э 1 п (иС+д) с 1 С = )2 Асгде П , - напряжение на выходедвухполупериодного выпрямителя 11 ЙвПе, = 1 А 1)А - амплитуда входного сигнала 3Пеых - амплитуда на выходе интегратора 13,гвЯ - период интегрирования;с - постоянная интегрирования,Таким образом, напряжение на выходе блока 8 фиксации аналогового сиг1298841 входного сигнала и синхронного изменения частот опорного и входного сигналов, введены последовательно соединенные двухполупериодный выпрямитель, первый дополнительный ключ, дополнительный интегратор, выполненный в виде операционного усилителя, в цепи отрицательной обратной связи которого включены две параллельные ветви, каждая из которых содержит последовательно соединенные первый и второй дополнительные конденсаторы и второй и третий дополнительные ключи соответственно, причем точки соединения первого и второго дополнительных конденсаторов и второго и третьего дополнительных ключей объединены между собой, дополнительный блок фиксации аналогового сигнала и аналоговый делитель, при этом вход двухполупериодного выпрямителя подключен квходу фазового детектора, управляющие входы первого дополнительного ключа и дополнительного блока фиксации аналогового сигнала объединены между собой и подключены к выходу формирователя импульсов управления, управляющие входы второго и третьего дополнительных ключей объединены между собой и подключены к выходу триггера, выход основного блока фиксациианалогового сигнала соединен с вторымвходом аналогового делителя, выходкоторого является выходом фазового детектора,нала пропорционально отношению амплитуды к частоте входного сигнала и пропорционально сдвигу фаз между входным и опорным сигналами. Напряжение на выходе дополнительного бло 5 ка 19 фиксации аналогового сигнала пропорционально только. отношению амплитуды к частоте входного сигнала и не зависит от сдвига фаз между входным и опорным сигналами. В результа те на выходе аналогового делителя 20 сигнал Б= соэ(, Таким образом,Выхнапряжение на выходе фазового детектора не зависит от изменений амплитуды входного сигнала и синхронного 15 изменения частот опорного и входного сигналов. Точность детектирования при колебаниях амплитуды входного сигнала до 20 57 увеличивается (погрешность, снижена с 3,5 Е в известном до 1 Х в предлагаемом детекторе). Аналогично при синхронной нестабильности входной и опорной частот до 8 погрешность снижается с 62 в известном до 1 Х в предла гаемом фазовом детекторе. Формула изобретения30 Фазовый детектор по авт.св.9686140, отличающийся тем, что, с целью повышения точности детектирования эа счет уменьшения зависимости от изменений амплитуды 35 Составитель В. ЦветковТехред Н.Глущенко Корректор С. Шекмар Редактор В. Петраш Заказ 895/56 Тираж 902 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5