Импульсно-фазовый детектор

О П И С А Н И Е 280573ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республикисимое от авт, свидетельствааявлено 05.Ч,1968 (М 123654226-9 л. 21 а 4 соединением заявк Комитет по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССРритет Опубликовано 03,1 Х.1970, БюллетеньДата опубликования описания 17.Х 1.197 Л вторыизобретения. Н, Терентьев, В, М, Рудой, М, П. Медичен один Заявите ИМПУЛЬСНО-ФАЗОВЫЙ КТОР Изобретение относится к системам автоматической подстройки фазы, в частности к детекторам, определяющим величину и знак раз. ности фаз двух сравниваемых сигналов.Известен импульсно-фазовый детектор, по строенный на пентоде и определяющий величину и знак разности фаз между синусоидальцым сигналом стабилизируемого генератора и импульсным сигналом эталоннного генератора. Этот детектор имеет малый коэффициент 1 передачи при стабилизации сигналов кратных частот, небольшую полосу схватывания и удержания, большое число комбинационных частот за счет использования неболыцих длительностей импульсов эталонной частоты. 1Целью изобретения является создание импульсно-фазового детектора, свободного от указанных недостатков.Для этого в предложенном импульсно-фазовом детекторе использован ключевой транзис торный каскад, выполненный по схеме с общим эмиттером, в котором сигнал стабилизируемого генератора подан в точку соединения двух резисторов, включенных между коллектором и базой транзистора, 25На фиг. 1 показана принципиальная схема импульсно-фазового детектора; на фиг. 2 - временные диаграммы.Импульсно-фазовый детектор состоит из ключевого каскада на транзисторе , согласу ющеи цепи, содержащеи резисторы 2 и 3 и конденсатор 4, и интегрирующей цепи, включающей в себя резистор б и конденсатор б,Импульсное напряжение эталонного генератора поступает на вход импульсно-фазового детектора через конденсатор 7, а напряжение стабилизируемого генератора - через согласующую цепь. Интегрирующая цепь служит для выделения управляющего напряжения. Транзистор 1 при отсутствии напряжений эталонного и стабилизируемого генераторов находится в режиме глубокого насыщения за счет подачи отрицательного напряжения на его базу с делителя, образованного резистором 8 п сопротивлением эмиттерного перехода авэо, транзистора. Исходный режим транзистора задается переменньгм резистором 8.Принцип работы импульсно-фазового детектора заключается в сравнении временного положения заднего фронта импульсов эталонного генератора и точки перехода через нуль стабилизируемого напряжения от отрицательных значений к положительным. В зависимости от рассогласования фаз сравниваемых напряжений в коллекторной цепи транзисторавырабатываются прямоугольные импульсы, длительность которых пропорциональна рассогласованию фаз.Так как режим транзистора выбран ключевым, то перепад напряжения в коллекторе50 55 транзистора 1 практически равен величине напряжения грсточцпка питания Е Это позволяет получить максимальный коэффициент передачи, что является преимуществом предложенной схемы. Интегрирующая цепь преобразует прямоугольные импульсы в управляющее напряжение с/у,р.Схема работает следующим образом.Напряжение стабилизируемого генератора через согласующую цепь, состоящую из резисторов 2, 3 и конденсатора 4, поступает на базу транзистора 1, При этом напряжение на базе транзистора изменяется по закону изменения напряжения стабилизирусмого генератОра Уст ОТ 1/б.мин ДО Уб,мас(СМ. фИГ. 2). ВЕЛИ. чина резистора 2 подбирается такой, чтобы НаПРЯжЕНИЕ СУб,макс НЕ ИЗМЕНЯЛО РЕжИМа тРаизистора 1, и он по-прежнему находился в режиме глубокого насыщения.Одновременно через конденсатор 7 на базу транзистора 1 подается импульсное напряжение эталонного генератора отрицательной полярности. В момент прихода импульса режим транзистора не изменяется, и конденсатор 7 заряжается с малой постоянной времени через малое сопротивление Лб (порядка десятков ол) эмиттерного перехода открытого транзистора практически до напряжения импульса.По окончании импульса напряжение на базе скачком меняет полярность, транзистор переходит в режим отсечки, и конденсатор 7 начинает разряжаться с большой постоянной времени, определяемой эквивалентным сопротивлением, состоящим из большого сопротивления К,б закрытого транзистора (спорядка сотен килоом) и резисторов 2, 3 и 8. Как только напряжение на конденсаторе 7 достигнет уровня отпирания транзистора, транзистор отпирается,конденсатор 7 скачком перезаряжается до напряжения У,и схема возвращается в исходное состояние.Постоянная времени разряда выбрана такой, чтобы время разряда конденсатора 7 равнялось половине периода следования импульсов эталонного генератора. Тогда при равенстве фаз напряжений стабилизируемого и эталонного генератора, т. е. прй временном совпадении заднего фронта импульса эталонного генератора с точкой перехода через нуль напряжения стабилизируемого генератора, напряжение на коллекторе транзистора будет иметь форму меандра, Это напряжение поступает на вход интегрирующей цепи, состоящей из резистора б,и конденсатора 6. Так как длительности полуволн меандра равны, то на выходе интегрирующей цепи появится управляющее напрякение с/р (ср=0), которое 5 10 15 20 25 30 35 40 и принимается за относительный нуль отсчета.Если фаза напряжения стабилизируемого генератора будет опережать фазу напрякения эталонного генератора, то в базе транзистора сформируется пилообразное напряжение, длительность которого больше половины периода следования импульсов эталонного напряжения У,т и пропорциональна разности фаз напряжений с/ат и с/ст, При этом в коллекторной цепи транзистора образуется напряжение прямоугольной формы. 1-1 а выходе интегрирующей цепи появится управляющсе напряжение с/р (ср)0), величина которого огносительно условного нуля пропорциональна величцце ухода фазы напряжения стабнлизируемого генератора.Если же напряжение стабилизируемого генератора будет отставать от напряжения эталонного генератора, то длительность пилы в базе транзистора станет меньше половины периода следования импульсов эталонного напряжения Е/ат н будет зависеть от величины рассогласования фаз между напряжениями с/ат и с/ст, При этом на выходе интегрирующей цепи образуется управляющее напряжение с/р (ср(0), величина которого относительно условного нуля с/ р (ср=О) пропорциональна разности фаз напряжений Уат истТаким образом, при точном совпадении фаз Уат и Уст управляющее напряжение равно У р (ср=0) условному нулю. При разности фаз между Уат и с/ст ср=90 управляющее напряжение равно - Уур относительно с/ур, а при сдвиге фаз ср= - 90 управляющее наЮпрякение равно +(/,р относительно условного нуля. Все промежуточные значения при уходе фазы напряжения стабилизируемого генератора лежат между этими крайними значениями. Предмет изобретения Импульсно-фазовый детектор, содержащий транзистор, на базу которого подаи сигнал эталонного генератора, отличаоисийся тем, что, с целью увеличения коэффициента передачи, уменьшения комбинационных частот н расширения полосы схватывания и полосы удержания, детектор вьсполнеи на транзисторном ключе по схеме с общим эмиттером, причем сигнал стабилизируемого генератора подан в точку соединения двух резисторов, включенных между коллектором и базой транзистора.. акаэ 1 Ц.1 И Р 1 пографпяпр. Сапунова 293/б Тираж 480 ПИ Комитета по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб., п 1 тн Говстд. 4/5 Подппспо.1 ппы ров ГС(ы