Фазовый детектор

(11) 582562 Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ олнительное к авт, свид-ву ОЗР 3/20(45) Дата опубликования описания 30.11.77 Совета Министров СССРпо делам изобретений 3) 21,376,5088.8) ткрытий Авторыизобретения(54) ФАЗО ДЕТЕКТОР Изобретение относится к радиотехнике.Известен фазовый детектор, содержащий триггер, на первый вход которого через формирователь прямоугольных импульсов подан входной сигнал, а на второй вход - опорный сигнал, который также подан на вход первого формирователя импульсов, выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с первым выходом триггера 1.Однако известный фазовый детектор имеет линейный участок характеристики только до720(-+360)Цель изобретения - расширение линейного участка характеристики до 360 п, где а= 1, 2Для этого в фазовый детектор, содержащий триггер, на первый вход которого через формирователь прямоугольных импульсов подан входной сигнал, а на второй вход - опорный сигнал, который также подан на вход первого формирователя импульсов, выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с первым выходом триггера, введены последовательно соединенные третий формирователь импульсов, второй элемент НЕ и второй элемент И, реверсивный счетчик, выходы которого через введенный дешифратор соединены с первыми входами введенногоблока ключей, другие входы которого соединены с источником питания, а выходы блокаключей соединены с соответствующими вхо 5 дами введенного сумматора, причем второйвход второго элемента И через введенныйчетвертый формирователь импульсов соединенс вторым выходом триггера, который соединентакже через введенную интегрирующую цепь10 с входом сумматора, а выходы дешифраторасоединены с третьими входами второго и первого элементов И, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика, а входтретьего формирователя импульсов соединен15 с первым входом триггера.На чертеже приведена функциональная схема фазового детектора,Фазовый детектор содержит триггер 1, напервый вход которого через формирователь 220 прямоугольных импульсов подан входной сигнал, а на второй вход - опорный сигнал, который также подан на вход первого формирователя 3 импульсов, выход которого черезпервый элемент НЕ 4 соединен с первым входом первого элемента И 5, второй вход которого через второй формирователь 6 импульсов соединен с первым выходом триггера 1,последовательно соединенные третий формирователь 7 импульсов, второй элемент НЕ 830 и второй элемент И 9, а также четвертыйформирователь 10 импульсов, интегрирующую цепь 11 и реверсивный счетчик 12, выходы которого через дешифратор 13 соединены с первыми входами блока 14 ключей 15, другие входы которого соединены с источником питания 16, а выходы блока 14 ключей 15 соединены с соответствующими входами сумматора 17, причем второй вход второго элемента И 9 через четвертый формирователь 10 импульсов соединен с вторым выходом триггера 1, который соединен также через интегрирующую цепь 11 с входом сумматора 17, а выходы дешифратора 13 соединены с третьими входами второго и первого элементов И 9 и 5, выходы которых соединены с входами реверсивного счетчика 12, а вход третьего формирователя 7 импульсов соединен с первым входом триггера 1.Фазовый детектор работает следующим образом.Входной фазомодулированный сигнал /,(1) =У,з 1 пж 1+ср(1) подается на формирователь 2 прямоугольных импульсов, где онограничивается и преобразуется в прямоугольные импульсы по переходам через нуль. Выходные имйульсы подаются на первый вход триггера 1, на второй вход которого подается опорный сигнал, сформированный в прямоугольные импульсы, Триггер 1 преобразует разность фаз входного фазомодулированного и опорного сигналов в длительность импульсов, Интегрирующая цепь 11 выделяет постоянную составляющую, величина которой пропорциональна разности фаз.При разности фаз входного фазомодулированного и опорного сигналов в пределах 0 - 360 на каждый импульс с формирователя 2 при нарастании закона фазовой модуляции ср следует переброс триггера 1. При заходе закона фазовой модуляции ср(1) за пределы 0 в 3 триггер 1 после переброса импульсом опорного сигнала последующим импульсом входного фазомодулированного сигнала с формирователя 2 не перебрасывается. Выходные импульсы формирователя 2 и соответствующие им перебросы триггера 1 преобразуются формирователями 7 и 10 соответственно в короткие импульсы. Длительность импульса с формирователя 10 больше или равна длительности импульса с формирователя 7, Выходные импульсы с формирователя 7, проходя через элемент НЕ 8 совместно с импульсами с формирователя 10, подаются на элемент И 9 и при разрешающем сигнале на третьем входе элемента И 9 проходят его. Следовательно, импульс входного сигнала, который не вызвал переброса триггера 1, выделяется элементом И 9 и поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 12. При убывании закона фазовой модуляции происходит пропуск импульса опорного сигнала при заходе за пределы 0 - 360, Этот пропущенный импульс выделяется аналогичным образом, Формирователь б аналогичен формирователю 10, формипователь 3 - формирователю 7. Выходные 5 1 О 15 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 импульсы формирователя 3, проходя через элемент НЕ 4 совместно с импульсами формирователя б, подаются на элемент И 5 и при разрешающем сигнале на третьем входе элемента И 5 проходят его, то есть тот импульс опорного сигнала, который не вызвал переброса триггера 1, выделяется элементом 5 и поступает на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. Все состояния реверсивного счетчика 12 регистрируются дешифратором 13, на входы которого подаются сигналы со всех разрядов реверсивного счетчика 12. Дешифратор 13 управляет ключами 15. Каждому состоянию реверсивного счетчика 12 соответствует вполне определенное состояние ключей 15 (набор открытых ключей 15 и закрытых), При открытом ключе 15 на суммато)р 17 совместно с сигналом с выхода интегрирующей цепи 11 подается напряжение с источника питания 16. Длина линейного участка фазового детектора определяется максимальным изменением фазы фазомодулированного сигнала, округленным в сторону увеличения до 360 п, где г=1, 2 Соответственно число управляемых ключей 15 равно (д - 1), а число У разрядов реверсивного счетчика 12 равнои 2 и Е( - , )+1, где Е( - ) - целая часть2 ) 2 2Во избежание переполнения реверсивного счетчика 12 с дешифратора 13 заводятся связи на элементы И 5 и 9, через которые поступают счетные импульсы на суммирующий и вычитающий входы реверсивного счетчика 12.При максимальном числе 2, записанном в реверсивном счетчике 12, сигналом с дешифратора 13 закрывается элемент И 9 и импульсы не проходят на суммирующий вход реверсивного счетчика 12.При нуле сигналом с дешифратора 13 закрывается элемент И 5 и прекращается поступление импульсов на вычитающий вход реверсивного счетчика 12. Таким образом достигается работа фазового детектора только на линейном участке заданной длины,При детектировании фазы необходимо произвести начальную установку фазового детектора установкой реверсивного счетчика 12,При демодуляции периодического закона фазовой модуляции принимаемого в смеси с шумом сигнала положение рабочей точки фазового детектора к моменту прихода сигнала является неопределенным за счет действия шумов. Начальная фаза сигнала также в момент прихода сигнала является неопределенной, В течение первой половины первого периода закона фазовой модуляции сигнала эта неопределенность автоматически устраняется. Происходит это в результате того, что при достижении максимального (минимального) числа суммирующий (вычитающий) вход реверсивного счетчика 12 запирается. После перехода через максимум (минимум) закона фазовой модуляции импульсы поступают на вычитающий (суммирующий) вход, который не блокирован, и далее вся работа происходит582562 Составитель А. Кузнеехред Е. Агафонова Дайч акт орректор О. Заказ 2541/17НПО Госу Изд.922 дарственного комитета Со по делам изобретений и 3035, Москва, Ж, РаушскТираж 1080ета Министрооткрытийая наб., д. 4/5 ПодписССРСапунова, 2 ппография на линейяом участке. Демодуляция происходит без искажений,Следовательно, фазовый детектор позволяет однозначно линейно демодулировать сигналы с девиацией фазы много больше 360. Формула изобретенияФазовый детектор, содержащий триггер, на первый вход которого через формирователь прямоугольных импульсов подан входной сигнал, а на второй вход - опорный сигнал, который также подан на вход первого формирователя импульсов, выход которого через первый элемент НЕ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого через второй формирователь импульсов соединен с первым выходом триггера, о тл и ч а ющийся тем, что, с целью расширения линейного участка характеристики до 360 и, где и= 1, 2, введены последовательно соединенные третий формирователь импульсов, второй элемент НЕ и второй элемент И, реверсивныйсчетчик, выходы которого через введенный дешифратор соединены с первыми входами введенного блока ключей, другие входы которого5 соединены с источником питания, а выходыблока ключей соединены с соответствующимивходами введенного сумматора, причем второй вход второго элемента И через введенныйчетвертый формирователь импульсов соединен1 О с вторым выходом триггера, который соединен также через введенную интегрирующуюцепь с входом сумматора, а выходы дешифратора соединены с третьими входами второгои первого элементов И, выходы которых сое 15 динены с входами реверсивного счетчика, авход третьего формирователя импульсов соединен с первым входом триггера,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР476657,кл. Н ОЗР, 3/20, 1973.