Умножитель частоты

Союз Советских Социалистических РеслубликОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 05. 02. 79 (21) 27217 1)М. Кл,03 В 1 сударствениый комит СССР о делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен С. И. Богомолов и Н. Г. Переход Томский институт автоматизирова и радиоэлектрониксистем управлен 1 Заявитель 4) УМНОЖИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ соединенные фильляющий элемент,атор, ключевойапоминающее устщии нижн подс бесп житель не очности умтого, что азовых дет рейф нуля, - повышени астот -фазо держа раива ый де аль кторов очзы Для достижения этой цели в умножителе частоты, содержащем последовательно соединенные фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, ключевой Фазовый детектор и запоминающее устройство, меж ду выходом запоминающего устройства и входом фильтра нижних частот введены последовательно соединенные поло- совой фильтр, усилитель и фазочувствительный выпрямитель, к другому входу которого подключен выход введенного делителя частоты на два, вход которого объединен с другим входом ключевого фазового детектора и является Входом опорного сигнала умножителя частоты. момудержа изким итель с присоединением заявки изобретение относится к радиотехнике и может использоваться в качестве умножителя частоты в устройствах формирования дискретного множества частот,Известны умножители ч ы на основе устройств импульсно вой автоподстройки частоты, со щие соединенные в кольцо подст емый генератор, импульсно-Фазов тектор,запоминающее устройств, Фильтр нижних частот, управляющий элемент, Навторой вход импульсно-фазового детек.тора поступает последовательностьопорных импульсов, выход подстраиваемого генератора является выходом устройства 1.Недостатком данных устройств является невысокая стабильность фазы выходного колебания подстраиваемого генератора, обусловленная недостаточной крутизной характеристики фазового дискриминатора в точке устойчивого равновесия кольца обратной связи,а также смещением самой точки дискриминации фазы под воздействием дестабилизирующих факторов на ключевой Фазовый детектор.Наиболее бл к предлагаеявляется умнож частоты, со О последовательноих частот, упратраиваемый генефазовый детектор иройство 2.Однако такой умнчивает достаточнойния фазы вследствиеные схемы ключевыхимеют значительный дЦель изобретенияности умножения фаНа чертеже представлеНа структурная электрическая схема предложенного умножителя частоты.Умножитель частоты содержит запоминающее устройство 1, полосовойфильтр 2, усилитель 3, фазочувствительный вСдпрямитель 4, фильтр нижнихчастот (ФНЧ ) 5, управляющий элемент 6,подстраиваемый генератор 7, ключевойфазовый детектор 8, делитель 9 час-тоты на два,Умножитель частоты работает следующим образом,На один вход ключевого Фазовогодетектора 8 поступает последовательность опорных импульсов Е , длительность и период повторения которых, соответственно Т: и Т, причемь( Т. На второй вход ключевого фазового детектора 8 поступает сигналподстраиваемого генератора 7.Продукт нелинейного преобразования на выходе ключевого Фазового детектора 8 при выполнении соотношенияы= - " (+-) (Ц2 вгде М - любое из ряда 1 = 0,1,2 25содержит компоненту с частотой Ри амплитудой, пропорциональной ьп Ргде Р - фаза сигнала подстраиваемого генератора 7 в моменты поступления опорных импульсов. ЗОПосле выделения этой компонентыполосовым фильтром 2 и усиления усилителем 3 сигнал рассогласования поступает на вход фазочувствительноговыпрямителя 4, на второй вход которогоподается опорный сигнал с выхода делителя 9 частоты на два, С выходафазочувствительного выпрямителя 4через ФНЧ 5 напряжение, величина которого пропорциональна ор, а полярность определяется знаком рассогла 40сования, поступает на управляющийэлемент 6, который подстраивает частоту генератора 7, т.е, замыкаетсякольцо ФАПЧ. В режиме синхронизациичастота подстраиваемого генератора 7 Д 5удовлетворяет условию (1), При этомна выходе усилителя 3 амплитуда сигнала частоты Г = - равна нулю при2.тР = пю независимо от нестабильностипараметров ключевого фазового детек- )тора 8 и усилителя 3. При отклонениифазы колебания подстраиваемого генератора 7 от значения 4 = пь под действием дестабилизирующих факторовкольцо ФАПЧ уменьшает это отклонениедо величины, определяемой коэффициентом передачи этого кольца. Увеличение крутизны характеристики Фазовой дискриминации в точке устойчивого равновесия кольца ФАПЧ в данном умножителе частоты не сопровождается смещением точки устойчивого равновесия под действием дестабилизирующих Факторов, характерным для известных устройств, поскольку на выходе усилителя 3 амплитуда сигнала частоты Г = - равна нулю независимо от нестабильности параметров ключевого фазового детектора 8 и усилителя 3. Относительный дрейф параметров Фазочувствительного выпрямителя 4 в значительной мере можно скомпенсировать увеличением амплитуды сигнала, поступающего на его вход. Фазовая нестабильность усилителя 3 приводит в этом случае лишь к изменению крутизны характеристики фазовой дискриминации, не вызывая смещения самой точки дискриминации.Таким образом, в предложенном умножителе частот увеличивается крутизна характеристики фазовой дискриминации кольца ФАПЧ, не вызывая при этом смещения точки дискриминации, характерного для известных устройств, При этом повышается стабильность фазы колебания подстраиваемого генератора 7, а, следовательно, и точность умножения фазы.Формула изобретенияУмножитель частоты, содержащий последовательно соединенные Фильтр нижних частот, управляющий элемент, подстраиваемый генератор, ключевой Фазовый детектор и запоминающее устройство, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что, с целью повышения точности умножения фазы, между выходом запоминающего устройства и входом фильтра нижних частот введены последовательносоединенные полосовой Фильтр, усилитель и Фазочувствительный выпрямитель, к другому входу которого подключен выход введенного делителя частоты на два, вход которого объединенс другим входом ключевого Фазового детектора и является входом опорногосигнала умножителя частоты.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шахгильдян В. В. и др. Системыфазовой автоподстройки частоты, М.,"Связь", 1972, с, 339-340, 411.2, Белоцветов Ю. В Терентьев Б.П.Анализ схем кратного преобразованиячастоты с импульсно-фазовым детектором. - "Электросвязь", 1959, Р 9,с, 25-30 ( прототип).СоставительТимохина Техред Ж. Кас Захарченкоевич Корректо В. Синицка Редактор/74 Тираж 988 ПоИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб., д. 4 За з 8 В