Устройство фазовой автоподстройки частоты

(71) Моско институт с (72) С,С. (53) 621.3 0 85 88 Р 17тротехни ск кии эл стемь ы: оть ОДСТРОЙ слехни в с оиспол ь ой обоет; ф.:с ",-ф РЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ вязиАджемов96.666(088,8)(56) Иахгильдян В,В, и др, Сифазовои автоподстройки частотМ,: Связь, 1972, с.322,Клэппер Дж, и др, Системыи частотной автоподстройки чаМ,. "Энергия, 1977, с.290.(54) УСТРОЙСТВО ФАЗОВОЙ АВТОПЫ ЧАСТОТИ(57) Изобретение относится кприема и обработки радиосигналпомощью следящих устр-в частофазовой автоподстройки и м.б.зовано в схемах синхронизациидемодуляции сигналов. Цель из иия - улучшение динамических х-к присохранении высокой помехоустойчивости. Устр-во содержит синфазный фазовый детектор (ФД) 1, фильтры нижнихчастот 2,6, 10, сумматор 3, падстраиваемый г"р 4, перемножитель 7, фазовращатель наТ/2 8, квадратурный ФД 9,В устр-во введен частотный детектор5. В работе устр-ва можно выделитьдва режима: рабочий режим - когдаошибка слежения за выходным сигналоммала и устр.-во работает с малой шумовой полосой, форсированный режим -когда ошибка слежения больше допустимой и устр-во, расширяя полосу синхронизации, увеличивает точностьжения за фазой входного сигнала.При уменьшении ошибки слежения до допустимых пределов устр-вопереходит в рабочий режим сшумовой полосой, 1 ил,Изобретение относится к техникеприема и обработки радиосигналовс помощью следящих устройств частотной и фазовой автоподстройки и можетбыть использовано,в схемах синхронизации и для демодуляции сигналов,Цель изобретения - улучшение динамических характеристик при сохранениивысокой помехоустойчивости. 1 ОНа чертеже представлена структурная электрическая схема устройстваФазовой автоподстройки частоты,Устройство содержит синфазныйФазовый детектор 1, первый фильтрнижних частот (ФНЧ) 2, сумматор 3,подстраиваемый генератор 4, частотный детектор 5, третий ФНЧ 6, перемножитель , фазовращатель на %/2 8,квадратурный фазовый детектор 9 ивторои ФНЧ 10.Устройство работает следующим образом.В работе устройства можно выделитьдва режима: рабочий режим - когда 25разность фаз напряжений сигнала и подестраиваемого генератора 4 меньше +90(без учета сдвига фазы напряженияоподстраиваемого генератора на 90который имеет место в любом устройст- ЗОве ФАП за .счет симметричной характеристики фазового детектора), и форсированный режим - когдаразность фаз,напряжений сигнала и подстраиваемогоогенератора больше + 90При подаче на вход устройства на-,.пряжения сигнала в основной цепи управления на выходе синфазного фазового детектора 1 после первого ФНЧ 2образуется в режиме синхронизма на Опряжение, пропорциональное синусуразности фаэ напряжений сигнала иподстраиваемого генератора 4, котороеподается на вход сумматора 3. По-хскольку на вход квадратурного Фазового детектора 9 подается напряжениес выхода подстраиваемого генераторао4, сдвинутое на 90 с помощью фазовращателя на и /2 8, на выходе второго ФР 10 образуется напряжение, пропорциональное минусу косинуса разности фаз напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4, На выходе третьего ФНЧ 6, включенного йосле частотного детектора 5, на вход которогопоступает напряжение с подстраивае 55мого генератора 4, образуется напря-.жение, пропорциональное изменениючастоты напряжения подстраиваемого генератора 4 относительно центральнойчастоты настройки частотного детектора 9 и подстраиваемого генератора 4,настроенных на одну и ту же частоту,Соответственно, напряжение на выходеперемножителя , подаваемое на входсумматора 3, пропорционально минусупроизведения величины изменения частоты напряжения подстраиваемого генератора 4 относительно центральнойчастоты настройки подстраиваемого генератора 4 и частотного детектора 5на косинус разности фаэ напряженийсигнала и подстраиваемого генератора 4.Таким образом, на управляющийвход подстраиваемого генератора 4поступает разность напряжений с основной цепи управления, пропорциональная синусу разности фаз и дополнительных цепей управления, изменению частоты лодстраиваемого детектора 4 и косинусу разности фаз,При малых ошибках слежения, т,е,когда разность фаз напряжений сигнала и подстраиваемогогенератора4 меньше90 (в рабочем режиме),напряжение с выхода частотного детектора 5 вычитается из напряжения основной цепи управления, противодействуя изменению частоты подстраиваемого генератора 4, что эквивалентноуменьшению шумовой полосы устройства.При воздействии на управляющийвход подстраиваемого генератора .4устройства помехи, изменяющей егочастоту, на выходе частотного детектора 5 образуется напряжение, которое подается с обратным знаком на управляющий вход подстраиваемого генератора 4 и противодействует изменению его частоты, уменьшая влияние помехи. При увеличении ошибки слежениянапряжение на выходе квадратурнойцепи (ФНЧ 10), пропорциональное косинусу разности фаз, уменьшается,уменьшая также напряжение, подаваемое с выхода частотного детектора 5на управляющий вход подстраиваемогогенератора 4, что эквивалентно расширению полосы При ошибках слеженияоза фазой сигнала, больших + 90 , когда возрастает опасность срыва слежения, напряжение на выкоде квадратурной цепи меняет свой знак (косинусоразности фаз, больших + 90 , становится отрицательным) и напряжение с1394433 и полоса захвата в предлагаемом устройстве возрастают, а шумовая полоса и вероятность срыва слежения остаются малыми. Составитель С. ДаниэлянТехред И,Ходанич Корректор М, Пожо Редактор О. Головач Заказ 2238/56 Тираж 928 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 выхода частотного детектора 5 уже, ,наоборот, способствует изменению частоти подстраиваемого генератора 4 в соответствии с изменением частоты напряжения сигнала - устройство работает в форсированном режиме. В результате уменьшается ошибка слежения, ликвидируется опасность срыва слежения, устройство опять переходит в ра.бочий режим. Такая же картина наблюдается и в режиме захвата при начальной расстройке частот напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4. Поскольку имеется разность частот, разность фаз напряжений сигнала и подстраиваемого генератора 4 увеличиовается больше + 90 , наступает форсированный режим, в котором частота подстраиваемого генератора 4 быстро изменяется под воздействием напряжения с выхода частотного детектора 5 пока частоты сигнала и подстраиваемого генератора 4 не совпадут и разО ность Ьав не станет меньше + 90 Далее в рабочем режиме, полоса системы сужается, переходной процесс замедляется,уменьшается шумовая полоса. Таким образом, полоса синхронизации Формула и з о б р е т е н и яУстройство фазовой автоподстройкичастоты, содержащее соединенные по следовательно синфазный фазовый детектор, вход которого является входомустройства, первый фильтр нижних частот, сумматор, подстраиваемый генератор, выход которого подключен к вто рому входу синфазного фазового детектора, фазовращатель на Т/2, квадратурный фазовый детектор, другой входкоторого соединен с входом устройства, второй фильтр нижних частот и пе ремножитель, а также третий фильтрнижних частот, о т л и ч а ю щ ве с я тем, что, с целью улучшениядинамических характеристик при сохранении высокой помехоустойчивости, 25 между выходом подстраиваемого генератора и входом третьего фильтра ниж"них частот, выход которого подключенк другому входу перемножнтеля, включен частотный детектор.1