Устройство дискретной фазовой автоподстройки частоты

(з 1)ю Н 03 Е. 7/00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Московский электротехнический институт связи(56) Цифровые системы фазовой синхронизации.Под ред. М.И.Жодзишского, М,: Советсткое радио, 1980, с,60, рис. 1.25,(54) УСТРОЙСТВО ДИСКРЕТНОЙ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к радиотехнике. Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение уровня дискретныхкомпонент в спектре выходного сигнала дискретной фазовой автоподстройки частоты,Устройство содержит опорный 5 и подстра Ы 1626380 А 1 иваемый 1 генераторы, Последний выполнен с анодным и катодным входами управляющего элемента на варикапе. К анодному входу подключен выход интегратора 6 со сбросом, а к катодному - выход интегратора 4, которые выполнены на операционных усилителях. Это позволяет компенсировать импульсную помеху с частотой сравнения на варикапе. Кроме того, для дополнительной компенсации помехи введена цепь, состоящая из элемента задержки 7, формирователя 8 импульсов, фазовра.цателя 9 и аттенюатора 10, При этом параметры элементов схемы устройства могут быть выбраны такими, что обеспечиваеся минимальное время перестройки для импульсных систем регулирования, равное двум периодам регулирования, 1 ил,Изобретение относится к радиотехникеи может быть использовано в импульсныхсистемах синхронизации и синтезаторах частоты, где требуется высокое быстродействиеи малый уровень дискретных компонент в 5спектре выходного сигнала.Цель изобретения - повышение быстродействия и уменьшение уровня дискретныхкомпонент в спектре выходного сигнала.На чертеже представлена структурная 10электрическая схема устройства дискретной фазовой автоподстройки частоты,Устройство содержит подстраиваемыйгенератор 1 с двумя входами управлениячастотой: катодным и анодным, делитель 2 15частоты, импульсно-фаэовыйдетектор 3, интегратор 4, опорный генератор 5, интегратор б со сбросом, элемент 7 задержки,формирователь 8 импульсов, фаэовращатель 9, аттенюатор 10, 20Устройство работает следующим образом.При наличии в устройстве частотнойрасстройки между сравниваемыми в импульсно-фазовом детекторе 3 сигналами на 25его выходе появляются импульсы, длительность которых пропорциональна разностифаэ. Эти импульсы воздействуюг на ине -ратор 4, в результате чего появляется положительное управляющее напряжение на 30катодном входе. Импульсы с выхода импульсно-фазового детектора 3 поступаюттакже на вход интегратора б со сбросом,содержимое которого периодически обнуляется сигналом опорного генератора 5 35Напряжение с выхода интегра.ора б сосбросом далее управляет частотой по анодному входу управления. В результате частота подстраиваемого генератора изменяетсятаким образом, что уменьшается частотна, 40ошибка между сравниваемыми сигналами,В синхронном режиме работы на катодньйвход управления поступает напряжение,которое компенсирует частотную расстройку, а с выхода интегратора б со сбросом 4,поступает напряжение, близкое к нулевомууровню,Передаточная функция идеального ингегратора и интегратора сэ сбросе а,стройстве имеот соответственно вид 50Ки(Р) = Ки/Р;) Кис(Р) = К, (1 - е)/Р 2) где Ки, Кис - коэффициентусиления интератора и интегратора со сбросом соответст венно;Т - период регулирования в сис геме,Учитывая коэффициент передачи фазового детектора Кфд( В/рад,) делителя се ременным коэффициентом усиления в цепи обратной связи 1/М и передаточную функцию перестоаиваемого генератора Кпг(Р) = = 2 л 5/Р, запишем передаточную функцию разомкнутого устройстваК,(Р)Г Ки+ р(1-е ",(3)где 3 - крутизна управления подстраиваемого генератора, Гц/В.Применяя к (3) дискретное преобразование Лапласа и учитывая связь между пе.редаточной функцией замкнутой иразомкнутой системы, находит дискретнуюпередаточную функцию системы по ошибкео. л 1 - , -- "- - - --ея + ея (В+/" - 2 )1 - Агде о= РТ - безразмерный параметр преобразования;А. - .2 гг Я. Кис Кфд Т/И. В= 2 л 5 Ки Кфд ТIМ- параметры кольца фаэовой автоподстройки частоты.Из равенства (4) следует, что системаил 1 еет минимальное время переходногопроцесса при вполеии условий конечной длительности переходного процесса,т,е при А =- В=. 1,Длч обеспечеия указао 1 быстродей.ствич кэффициенты услленич интегратора иинтегратора со сброссл 1 поределиотсчо4 армадеК2 лБ Т%(5)При использовании и лпульсно-фазового детектора на цифровьл интегральныхмикросхемах, имеюцих уровс чь выходныхилпчльсов, чоступсющих на интегратор и инегрэтоэ со гбросом, отиесенньй к глфицевреле и и равный Оо, крутизна импульсногофазового детектора определяется по форлуКфд = Оо Т/2 л ( Ву рад, (ь Оо имеет раэмерност ь В/с .Такая размерность отражае; тот факт, чтс на 1 ряжение на вь:ходе детектора существует не посгоянно, а только в моме 1 ть измерения разности фаз импульснь.к посл довательно стей, погтупающих на ео входы,Выбор гарэметро, устроигтва 1 азовсй авоподстройки частоты в соответствии с фор. улами 5) и (5) ;озвиляобесг.ечить лил ляьное время гецестроли для дискретных астатических систем регулировани 1, равное двум периодам рсгул, рования, при эьсокол подавлении дискретных составля щик в спектре вь,ходно о сигнала,На прл;тике срелч перестройки может отллчаться от про;,ельного значения. Это1626380 Составитель Л.ШурухинТехред М.Моргентал Корректор А,Осауленко Редактор В.Данко Эаказ 285 Тираж 447 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 определяется соответствием реального и идеального устройств.Вследствие поступления сигнала помехи, кратной частоте сравнения в кольце фа. зовой автоподстройки частоты на анодный и катодный управляющие входы подстраиваемого генератора 1, происходит компенсация импульсной помехи непосредственно на варикапе, Путем регулировки формы импульса в формирователе 8 импульсов, его фазы в фаэовращателе 9 и амплитуды в аттенюаторе 10 достигается минимизации уровня дискретных компонент в спектре выходного сигнала, Следует отметить, что когда компенсация импульсной помехи происходит непосредственно на варикапе и не требуется подачи импульсного сигнала на анодный управляющий вход, затухание аттенюатора 10 устанавливают бесконечно большим, Однако в большинстве случаев введенная цепь компенсации из блоков 8-10 позволяет осуществить более полную и точную компенсацию импульсной помехи, кратной частоте сравнения в кольце,Формула изобретения Устройство дискретной фазовой авто- подстройки частоты. содержащее последовательно соединенные подстраиваечый генератор, делитель частоты, импульсно-фазовый дегектор и интегратор со сбросом, опорный генератор, выход которого соеди нен с вторым входом импульсно-фазовогодетектора, а также интегратор, вход которого соединен с выходом импульсно-фазового детектора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения дискретных компонент 10 и повышения быстродействия при выполнении интегратора со сбросом и интегратора в виде аналоговых элементов на основе операционных усилителей, подстраиваемый генератор, содержащий варикап в качестве 15 управляющего элемента, выполнен с катодным и анодным входами управления,при этом выходы интегратора и интегратора со сбросом соединены соответственно с катодным и анодным входами управления под страиваемого генератора, между выходомопорного генератора и анодным входом управления подстраиваемого генератора введеы последовательно соединенные элемент задержки, формирователь импуль сов, фазовращэтель и аттенюатор, причемвыход элемента задержки соединен также с входом сброса интегратора со сбросом.